(57)【要約】  高速マルチユーザマルチループＤＳＬシステムが記載される。一実施形態では、それはＤＳＬトラフィックを第一のユーザに運ぶ第一のＤＳＬループと、ＤＳＬトラフィックを第二のユーザに運ぶ第二のＤＳＬループを含む。第一のジャンクションが第一のＤＳＬループのトラフィックを第三のＤＳＬループに接続し、第二のジャンクションが第二のＤＳＬループのトラフィックを第三のＤＳＬループに接続する。
2010507274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＬ（デジタル加入者線）システムであって、
第一のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ第一のＤＳＬラインと、
第二のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ第二のＤＳＬラインと、
第一のＤＳＬラインのトラフィックを、ＤＳＬライン端末に連結された第三のＤＳＬラインに接続する第一のジャンクションと、
第二のＤＳＬラインのトラフィックを、第三のＤＳＬラインに接続する第二のジャンクションと、
からなるＤＳＬシステム。
【請求項２】
第三のＤＳＬラインは第一および第二のＤＳＬラインからのトラフィックを中央局へ運ぶ、請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項３】
第一と第二のＤＳＬラインはそれぞれ、各ユーザに対応するＤＳＬトラフィックを相当する顧客建物設備に運ぶ、第一および第二の顧客建物設備に連結されている、請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項４】
第一および第二のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ際に使われるための周波数割当または時間割当を制御するコントローラから更になる、請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項５】
コントローラは、上りまたは下り送信時間を、第一および第二のユーザに割り当てる、請求項４のＤＳＬシステム。
【請求項６】
コントローラは、上りまたは下り送信の際に使われるために、第一および第二のユーザによって使われるための、区別されたヘッダを割り当てる、請求項４のＤＳＬシステム。
【請求項７】
コントローラは、第一および第二のユーザに論理コネクションを割り当て、各論理コネクションは、送信パラメータと送信優先度を有し、ユーザの少なくとも一人について一つより多くの論理コネクションがある、請求項４のＤＳＬシステム。
【請求項８】
コントローラは、第一および第二のＤＳＬライン中の反射を検出し、検出された反射に基づいて第一および第二のユーザに送信パラメータを割り当てる、請求項４のＤＳＬシステム。
【請求項９】
コントローラは、第一および第二のＤＳＬライン中の不適切な終端を検出し、不適切な終端を補償するように第一および第二のユーザに送信パラメータを割り当てる、請求項４のＤＳＬシステム。
【請求項１０】
第一のジャンクションに接続され、第一のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ追加の第一ユーザＤＳＬラインと、
第一のジャンクションに接続され、第二のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ追加の第二ユーザＤＳＬラインと、
第一のジャンクションと第二のジャンクションに接続され、第一および第二のユーザのＤＳＬトラフィックを運ぶ追加の共有ＤＳＬラインと、
から更になる請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項１１】
ＤＳＬライン上のデータ送信をベクトル化するベクトル化部、から更になる請求項１０のＤＳＬシステム。
【請求項１２】
ベクトル化部は、ダイナミックスペクトルマネージャーまたはＤＳＬオプティマイザーの一部である、請求項１１のＤＳＬシステム。
【請求項１３】
第三および追加の共有ラインは、ＴＤＩＭ結合、イーサネット（登録商標）結合、ＡＴＭ結合、またはＧ．ｂｏｎｄプロトコルを使って結合される、請求項１０のＤＳＬシステム。
【請求項１４】
第三および追加の共有ラインに接続され、第一および第二のユーザから受信したトラフィックを単一のチャネルに多重化し、トラフィックを第三および追加の共有ＤＳＬライン上で第一および第二のユーザに送るべき多数のデータストリームに逆多重化するライン終端、から更になる請求項１０のＤＳＬシステム。
【請求項１５】
ＤＳＬ（デジタル加入者線）データパケットの第一のセットをＤＳＬラインを通して第一のユーザに送り、
ＤＳＬデータパケットの第二のセットをＤＳＬラインを通して第二のユーザに送り、
データパケットの第一および第二のセットはＤＳＬライン上で多重化されること、
からなる方法。
【請求項１６】
パケットの第一のセットは、パケットの第二のセットとは異なるヘッダを使って送られる、請求項１５の方法。
【請求項１７】
パケットの第一のセットを送ることは、パケットをＤＳＬラインを通して、第一の顧客建物設備に接続されている第二のＤＳＬラインに連結された第一のジャンクションまで送ることからなり、パケットの第二のセットを送ることは、パケットをＤＳＬラインを通して、第二の顧客建物設備に接続されている第三のＤＳＬラインに連結された第二のジャンクションまで送ることからなる、請求項１５の方法。
【請求項１８】
第一のＤＳＬラインは少なくとも一つの追加の共有ＤＳＬラインと共通のバインダーにあり、データパケットは第一および追加の共有ＤＳＬライン上に多重化されている、請求項１５の方法。
【請求項１９】
データパケットは、第一および第二のデータストリームを第一および追加の共有ＤＳＬラインを通して送信されるべき多数のデータストリームに分解することによって多重化される、請求項１８の方法。
【請求項２０】
各々が複数のＤＳＬ（デジタル加入者線）ラインの一つにそれぞれ連結された複数の受信チェインであって、各受信チェインはそれぞれのＤＳＬラインを通して受信されたパケットを検査し、受け取りを意図されているパケットを選択するパケット検査モジュールを含むものと、
各々が複数のＤＳＬラインの一つにそれぞれ連結された複数の送信チェインであって、各送信チェインは、例えばタイミングまたはマーキングを使って、それぞれのＤＳＬラインを通して送信されたパケットを一意に識別する送信モジュールを含むものと、
各受信チェインによって受信されたパケットを合成し、パケットをネットワークに提供するマルチプレクサと、
ネットワークからパケットを受信し、各パケットを送信チェインの相当する一つに提供する逆マルチプレクサと、
からなる装置。
【請求項２１】
例えばヘッダまたはタイムスロットを使ってＤＳＬラインを通して送信されたパケットを一意に識別する、例えば初期化メッセージの形の命令のような、命令を受信する動作チャネル、から更になる請求項２０の装置。
【請求項２２】
送信のためのパケットを暗号化し受信したパケットを復号する際に使用するための、暗号化鍵とパラメータを受信する動作チャネル、から更になる請求項２０の装置。
【請求項２３】
受信チェインか送信チェインのどちらかまたは両方は、ＤＳＬライン上のデータ送信をベクトル化するベクトル信号処理モジュールから更になる、請求項２０の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本記載は、マルチループＤＳＬ接続を使った通信の分野、特に、そのような接続を多数のユーザの間で共有することに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル加入者線（ＤＳＬ）技術は、現存の電話加入者線（ループおよび／または銅プラントと呼ぶ）の上にデジタル通信のための潜在的に大きな帯域幅を提供する。電話加入者線は、音声帯域アナログ通信だけのための本来の設計にもかかわらず、この帯域を提供できる。特に、非対称ＤＳＬ（ＡＤＳＬ）と超高速ＤＳＬ（ＶＤＳＬ）は、ある数のビットを各トーン（またはサブキャリア）に割り当てる離散マルチトーン（ＤＭＴ）ラインコードを使うことによって加入者線の特性に適応することができ、それは加入者線の各端においてモデム（典型的には送信機と受信機の両方として機能する送受信機）の「ビットスワッピング」と「ゲインスワッピング」として知られる初期化および後続のオンライン適応化の間に決定されるチャネル条件に調節できる。
【０００３】
現在、ＶＤＳＬ２システムはショートループ上で約１５０Ｍｂｐｓ（メガビット毎秒）までのデータレートを達成でき、ＡＤＳＬ２＋システムはＶＤＳＬよりもいくらか長いループ上で約２５Ｍｂｐｓまでのデータレートを達成できる。「ショートループ」は、構成要素ワイヤがほぼ１００メートル以下で、いかなる場合にも３００メートル以下であるループと典型的には考えられている。より高いデータレートは、通常より長いループ上でのライン減衰によって制限される。ショートループ上では、より高いデータレートは一般的に、ＡＤＳＬおよびＶＤＳＬモデムによって使われる最大帯域幅によってと、同じケーブル、無線入口、およびしばしば総称的にインパルスノイズとして知られる各種の顧客建物ノイズを共有している他の電話線からのクロストークによって引き起こされる周波数選択性ノイズによって制限される。これらのショートループは、典型的なＤＳＬプラント中の様々なポイントにおいて見つけられる。
【０００４】
Ｇ−ＰＯＮｓ（ギガビットパッシブオプティカルネットワーク）とＥ−ＰＯＮｓ（イーサネット（登録商標）パッシブオプティカルネットワーク）は現在通信に使用されており、光ファイバーを通して送信された光信号を使用する。そのようなシステムは、時分割多重化および上りダイナミック帯域幅割当を使って、各方向に約１−２．５Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）の速度を達成できる。そのようなシステムは、光ライン端末（ＯＬＴ）からのラインを共有する１２８人までの顧客を持つことができ、各顧客は１００Ｍｂｐｓから１Ｇｂｐｓのピーク速度を持ち、３２−１２８人のユーザによる２０−３０Ｍｂｐｓの平均連続速度（例えば、ビデオとの関係で使用するための）を持つ。分岐器がそのようなラインに沿って顧客ドロップのために配置される。
【０００５】
これらのより高いデータレートの光システムは、より一層高いレートで送られるべきデータをＤＳＬ顧客に許容する。より高いレートのＤＳＬサービスは、パケットの単一ストリームを運ぶのにより多くのループを使用することによって提供することができる。しかし、光システムのデータレートに合致するためにはいくつかのループが必要である。この多くのループはしばしばどの一人の顧客にも利用可能ではない。Milbrandtの２００３年１１月６日に出版された米国特許出願出版番号２００３／０２０８７７２Ａ１は、各ユーザがそれ自身の単一のＤＳＬライン上で同じマルチユーザデータを受信する、多数のユーザについてデータを通信することを記載するが、効果はデータレートを低減することである。
【発明の概要】
【０００６】
高速マルチユーザマルチループＤＳＬシステムが記載される。一実施形態では、それはＤＳＬトラフィックを第一のユーザに運ぶ第一のＤＳＬループと、ＤＳＬトラフィックを第二のユーザに運ぶ第二のＤＳＬループを含む。第一のジャンクションが第一のＤＳＬループのトラフィックを第三のＤＳＬループに接続し、第二のジャンクションが第二のＤＳＬループのトラフィックを第三のＤＳＬループに接続する。
【０００７】
本発明は、同様の参照符号が同様の構成要素を示す、同伴する図面との関係で以下の詳細な記載により容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態を実装するのに好適なＤＳＬ通信システムの例のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従った、ＤＳＬＡＭまたはＣＯとＣＰＥの間のＤＳＬシステムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に従った、ユーザをマルチループセグメントに連結するマルチループジャンクションタップを示すＤＳＬシステムの例である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態に従った、例示ＤＳＬコントローラアーキテクチャのブロック図である。
【図４Ｂ】図ＢＡは、本発明の実施形態に従った、代替ＤＳＬコントローラアーキテクチャのブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態を実装するのに好適な典型的コンピュータシステムのブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態で使用するのに好適なＤＳＬ−ＬＴの一部のブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図６のＬＴ送受信機のブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図６のＬＴ送受信機のための代替構成のブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図８のマルチユーザデータシンボルエンコーダのブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図８のマルチユーザデータシンボルデコーダのブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態で使用するのに好適なＤＳＬ−ＮＴの一部のブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図１１のＮＴ送受信機のブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図１１のＮＴ送受信機のための代替構成のブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に従った、ＬＴとＮＴの間の通信を確立することのプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態は、ＤＳＬシステム中で多数のループを使用することを手段とし、ここでループは結合されることができ短い（本発明はショートループだけに限られてはいないが）。ループを結合し、ループ上のデータ送信をベクトル化することは、個別のＤＳＬループとして動作されたときの個別のループのデータレートの和よりも大きなデータレートを達成することが典型的にはできるマルチチャネルシステムの作成と動作を許容する。多数のループは、他のユーザが忙しくない時にはより一層高いデータレートを得ることができるように何人かのユーザとの間で共有されることができる。
【００１０】
加入者ループまたは「ループ」という用語は、各加入者またはユーザを電話オペレータの中央局（ＣＯ）（またはそのようなオペレータのリモート端末（ＲＴ）であり得る）へ接続するラインによって形成されたループを指す。ＤＳＬプラントの典型的なトポロジー１００が図１に提示されている。見られるように、ＣＯ１０５は、フィーダー１１０（それはファイバーオプティックケーブル、またはある数の銅線がそれを通して流れているバインダー、あるいは高帯域幅無線システム、のような高帯域幅リンクであることができる）を介して高帯域幅送信を提供する。フィーダー１１０はＣＯ１０５を奉仕エリアインターフェース（ＳＡＩ）１２０（それは光ネットワーキングユニットまたはＯＮＵであるかそれを含んでいても良い）に接続しても良い。インターフェース１２０から、導線１２５が一つ以上の顧客建物設備（ＣＰＥ）位置１４０の近くのペデスタル１３０（時々キャビネットと呼ばれる）までそれから伸長されても良い。そのようなペデスタルは、例えば通りや近所の各ブロック上で稀なものではない。いくつかの場合には、ペデスタルはＣＯ、ＳＡＩ、および／または他のペデスタルの間の中間点である。例えば、図１では、ラインがもう一つのペデスタルおよび一つ以上の他のＣＰＥへと続いていく一方で、ペデスタル間リンク１２８は一つのＣＰＥのためのサービスがそのＣＰＥへ分岐されることを許容する。
【００１１】
ペデスタルは、図１のドロップ１３５におけるように、特定のまたはいくつかの顧客建物まで行くラインと他のペデスタルまで続いていても良いラインの残りの間の相互接続点（しばしば「ドロップ」と呼ばれる）を供する。しばしば既存のラインはドロップの先ではいかなる他のＣＰＥとも接続されていないが、その端までケーブル中で続いている。典型的には、各顧客への「ドロップ」セグメント中には２から６本のラインがあり、一人以上の顧客が後に多数の電話サービスを要求するような偶発事態のために余分な銅を提供している。ＯＮＵまたは中央局に戻るケーブルは、全ての顧客によって必要とされるであろうような２−６倍多くの電話線を通常は有してしない（全ての顧客がそれほど多くの電話を要求はしないだろうから）。しかしながら、デペスタルドロップは典型的には余分の銅を有する。
【００１２】
この余分な銅は、ファイバーまたは他の高帯域幅メディアがペデスタルまで通る時およびこれらのペデスタルが顧客へのドロップセグメント中のラインの結合と電子的ベクトル化の両方のために格上げされる（これによって特にペデスタルまで通る銅電話線を含んだファイバーまたは他の高帯域幅メディアへの一人の顧客のラインのそのグループをインターフェースする）時に、本発明の実施形態で活用される。
【００１３】
ペデスタルという用語がここで議論される例では使われるが、ボックス、サービス端、キャビネット等のような多くの他の同等な名前が実際には使われる。ここの記載される本発明の実施形態は全てのそのようなロケーションに等しく適用可能である。更には、ペデスタル間の続いた接続は、他のペデスタルまたは接続点へとサービスを続けるリピーター機能の性質であることが実際にはできる。特にファイバーを使った等価なアーキテクチャは、全てのペデスタルを接続するであろう単一のファイバーのマルチユーザによる共有である、パッシブオプティカルネットワークであることができる。
【００１４】
ペデスタルへの接続は、もし光ファイバーであれば、単一のファイバーへのＴ接続として論理的に機能する光分岐器を各ペデスタルにおいて有するであろうパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）の一部であることができる。将来的には、イーサネット（登録商標）ＰＯＮ（ＥＰＯＮ）は、単一の波長上で１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）まで走るファイバーと数Ｇｂｐｓのレートで走るペデスタル接続を使っても良い。今日、最近のＥＰＯＮ標準ははファイバー上で１Ｇｂｐｓで送信し、各ＯＮＴは典型的には１００Ｍｂｐｓの最大個別イーサネット（登録商標）速度をもつ時分割多重バーストのやり方でこの媒体を共有する。それはペデスタルが１００Ｍｂｐｓで走るだけであっても使うことができる。いくつかのファイバーシステムは、各々におけるＧｂｐｓのデータレートでの多数の波長の使用を許容しても良いが、より高価である。
【００１５】
各加入者ループの一部は、マルチペアバインダー（またはバンドル）内の他のユーザのループと一緒に配置されても良い。図１に見られるように、ペデスタル１３０の後、ＣＰＥ１４０の非常に近くに、一つ以上のループがバンドルを出るドロップセグメント１３５の形を取る。加入者ループはよって異なる環境を横切る。その一部は典型的にはバインダーの内部に位置し、そこではループは外部の電磁気的干渉から遮蔽されているが、バインダーによってホストされる他の加入者ループからの干渉であるクロストークの対象となる。ペデスタル１３０の後、ドロップワイヤ１３５は、他のツイステッドワイヤペアからの距離次第で、クロストークにより影響されてもされなくても良いが、ドロップワイヤは典型的には遮蔽されていないので、送信は電磁気的干渉によっても損なわれることができる。
【００１６】
以下の議論では、４つのループを使った例が提示されるが、本発明の実施形態はここに記載されるシステム、方法および技術の中で２つ、３つ、４つまたはそれより多くのループを使うことができる。しかも、ここで議論されるマルチループセグメントは、説明の容易さのために「ドロップ」として言及され得るが、再度、本発明はペデスタルからＣＰＥへのドロップだけに限定されない。本発明の実施形態は、ＤＳＬトポロジー中のあらゆる好適なロケーションまたは場所に適用されても良い。例えば、ペデスタル間の接続は、本発明の実施形態を使い、例えば数Ｇｂｐｓを運ぶ８−２０個のループを調和させる「スーパーベクトル化」されたセグメントに変換されることができる。
【００１７】
ＤＳＬ結合は、高速送信のための単一論理チャネルに多数の独立したＤＳＬループを合成するライン集合体を使用する。ＤＳＬ結合を実装するためにはいくつかの技術がある。例えば、ＤＳＬ結合はMultilink Frame Relayテクノロジー実装によるCopper Mountain’s CopperEdge DSLAMsとの関係でなすことができる。この種のＤＳＬ結合はＤＳＬＡＭベースのＤＳＬ結合とも呼ばれる。他の例は、顧客のＤＳＬルータとＩＳＰのＤＳＬ加入者管理システムまたはルータ（例えば、RedbackまたはCisco）に実装された業界標準Multilink PPP(MP)である。ＭＰ結合は２つ以上の独立したＤＳＬループからなる結合されたまたは集成された接続を作成する。Multilink PPP(MP)上のＤＳＬ結合はＤＳＬＡＭがＰＰＰをサポートするように構成されていることを要求する。
【００１８】
これらのＤＳＬ結合技術のどちらかを使って、多数のＤＳＬループは集成されて、個々のラインの帯域幅の和からオーバーヘッドのために使われた少量を引いたものである単一論理データチャネルを作成することができる。多数のＤＳＬループを集成することに加えて、両技術はリンクに跨ったトラフィックの自動的バランス化を行い、結合された接続の性能を能動的に監視する。リンクの一つが何らかの理由により欠損するようなことがあれば、トラフィックは自動的にアクティブなリンクに転送される。欠損したリンクが復旧された時には、結合された接続も透過的に復旧される。この視点からは、ＤＳＬ結合は増加された帯域幅を提供するだけでなく、ライン欠損の場合に冗長性を提供もする。
【００１９】
本発明の実施形態中の結合のために、様々なプロトコルが考慮され実装されることができる。例えば、時分割逆多重化（ＴＤＩＭ結合）、単一および多数ペアのｘＤＳＬシステムのためのイーサネット（登録商標）トランスポート（イーサネット（登録商標）結合）、ＡＴＭ（非同期転送モード）ベースのマルチペア結合（ＡＴＭ結合）が使われ得る。ＩＴＵ（国際電気通信連合）によって公布されたＧ．ｂｏｎｄ標準が代替的に使われても良い。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態では、ベクトル化を使うことができる。ベクトル化は、全てのＤＳＬラインがＤＭＴシンボルレートで同期され、クロストークが名目上打ち消される技術である。ベクトル化は、個々のワイヤ間のクロストークを活用することによって
帯域幅を増加するのにも使うことができる。ＤＳＬ中の各ループは、ツイステッドペアまたはクアッド中の２本のワイヤのどちらかからの２本のワイヤからなる。よって、４つのループは実際には８本のワイヤからなる。実効的には、共通の８番目のワイヤに関係した７本のワイヤの各々は、有用なデータの送信の機会を提示し、７本のデータを担ったワイヤ間のあらゆるクロストークは４つのループを結合することで作成された７個のチャネル上の同期され調和された送信を介して打ち消される。
【００２１】
一般に、与えられたループの個数Ｋについて、データ送信のために利用可能なチャネルの最大数はループの個数の２倍引く１（つまり、２Ｋ−１）である。更に、全てのチャネルが活性化される必要はないし全ての可能な信号が受信される必要もなく、これは１から（２Ｋ−１）個の送信機と１から（２Ｋ−１）個の受信機からなる非２乗チャネル転送を導くことができる。もしケーブルの鞘が基準として使われるのであれば、データ送信のために利用可能なチャネルは２Ｋに等しくなる。送信機と受信機の個数は同じである必要はないが、全てが個別の顧客へのドロップワイヤのセットのための全体的データレートに貢献しているのでベクトル化によって単に調和される。
【００２２】
本発明で使い得るパワーとベクトル送信を割り当てる技術は、例えばGinis他に２００７年１月２日に発行され、ダイナミックデジタル通信システム制御と題された、米国特許第７，１５８，５６３号により詳しく開示されている。しかしながら、他のベクトル化の技術を代替または追加として使用しても良い。
【００２３】
図２では、ＰＶＵ（ペデスタルベクトル化ユニット）２２４とＣＶＵ（顧客ベクトル化ユニット）２２２と、望ましければ他のコンポーネントも、の動作がシステム２００を管理するコントローラ２９０によって制御される。図２に見られるように、コントローラ２９０（例えば、コンピュータシステムを使ったダイナミックスペクトルマネージャーおよび／またはＤＳＭセンター）はＶＵｓ（ベクトル化部）２２２、２２４と連結され通信する。ＣＶＵ２２２は、セグメント２０５の顧客端に連結されたＭＩＭＣ（matrix impedance matching circuit）２２５を含む。適当なフィルタ２４３とアナログ−デジタル／デジタル−アナログ変換器２４５もＭＩＭＣ２２５に連結されることができる。ベクトル信号処理モジュール２４２もセグメント２０５の顧客端に連結されている。ベクトル信号処理モジュール２４２は、セグメント２０５上で受信および／または送信された信号を処理するためのコンピュータ、集積回路（または「チップ」）、または他の好適なデバイスであることができる。図２に示された本発明の実施形態では、モジュール２４２は、セグメントに跨った送信を規制（例えば、一面的および／または二面的ベクトル化）する際に支援し、制御情報と命令（例えば、一面的および／または二面的ベクトル化のための信号処理で使われる係数）を提供することができる、コントローラ２９０のベクトル化制御手段２９２に連結されている。
【００２４】
同様に、ＰＶＵ２２４は、セグメント２０５のペデスタル端に連結されたＭＩＭＣ２２７を含む。適当なフィルタ２４６とアナログ−デジタル／デジタル−アナログ変換器２４７もＭＩＭＣ２２７に連結されることができる。ベクトル信号処理モジュール２４４もセグメント２０５のペデスタル端に連結されている。モジュール２４４は、セグメント２０５上で受信および／または送信された信号を処理するためのコンピュータ、集積回路、チップ、または他の好適なデバイスであることができる。図２に示された本発明の実施形態では、モジュール２４４は、制御情報と命令（例えば、一面的および／または二面的ベクトル化のための信号処理で使われる係数）を提供することができる、コントローラ２９０のベクトル化制御手段２９２に連結されている。モジュール２４２、２４４は、コントローラ２９０の一部として実装されても良いし、それらの相当するＶＵｓの内部以外のどこかに位置していても良い。
【００２５】
ＣＶＵとＰＶＵを接続する８本の描かれたライン２１０−０から２１０−７は典型的には、ライン２１０−０と２１０−１からなる２１２−１として示されたペア、ライン２１０−２と２１０−３からなるペア２１２−２、他の２つのペア２１２−３と２１２−４についても同様、において動作させられる。結合は、ライン２１０−０から２１０−７についても示されている。ライン２１０は参照ワイヤ（例えば、ワイヤ２１０−０）と７個の利用可能なチャネルを持つ通信リンク２１６を含み、ここでチャネルの１から７のどこかが使われ得る（よって７×７行列までの次元を持ったチャネル行列を生み出している）。ラインはまた状況によって他のグループ分けで動作させることができる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ２９０は、直接ではなくリンク２１６を介して下流のＶＵ２２２のような遠隔位置と通信しても良い。また、コントローラ２９０は、もし望ましければＣＰＥ２３２および／またはＣＰＥ２３４に連結されても良く、そのリンクはそれぞれのＶＵｓと通信するために使われても良い。ＶＵｓとの通信は、様々なタイプのリンク（例えば、ＤＳＬシステム自体、電子メール、インターネット上のｆｔｐ（ファイル転送プログラム）、またはその他の「外部」の通信手段等を含む）を使って各種のやり方で達成することができる。一つの実用的な区分けは、リモートコントローラ（例えば、ＤＳＭセンター）に、行列チャネルを記述しているＨ行列と構築し、ノイズを分析し、それからＶＵｓによって使用されるべき適当なベクトルの決定をするのに使うことができる初期化と動作からのデータを収集させることである。このようにして、そのような演算的に苛酷な機能および決定のための遠隔の能力を共有（パワー、メモリ、演算および費用がプレミアムであるＶＵロケーションにおいてこの機能を埋め込むのではなく）することができる。
【００２７】
コントローラ２９０は、システム２００の動作に関するデータを収集し、このデータをデータベースのようなヒストリーモジュール２９５に提供しても良いセグメント監視手段２９６を含む。ベクトル化制御手段２９２は、このデータを使ってそれぞれＶＵｓ２２２、２２４のためのベクトル信号処理手段２４２、２４４に送られた制御信号を生成する。これらのベクトル化制御信号は、ベクトル化されたシステム２００を適切に（例えば、あらゆる与えられた制約内で利用可能な最高の集合データレートで）動作させるのに必要なビット分布、マージン、送信パワーレベルおよびその他の動作的情報の情報を提供する。再度、これはどのモードのベクトル化を使用するか（例えば、上述したような一面的または二面的）とセグメント２０５のための信号を処理するのに必要な係数とその他のデータ（例えば、最小／最大データレート、最小／最大マージン、要求された最小インパルスノイズ保護、最大インターリーブ遅延、ＦＥＣコードワードパラメータ）を含むことができる。
【００２８】
コントローラ２９０はまた、どのような周波数帯域幅がリンク２１６上の通信のために使われるかを決定するのにＶＵｓ２２２、２２４によって使われる、周波数−帯域幅制御信号を生成する周波数−帯域幅制御手段２９４を含んでも良い。そのような制御信号は、後で説明するタイムスロット割当のテーブルの直接または非直接な決定のために使われても良い。それらのそれぞれの制御信号を生成するにあたって、手段２９２、２９４の両方は、ライブラリモジュール２９５等の歴史的パフォーマンスと動作的データを調べるかそうでなければ使用しても良い。上記の通り、モジュール２９５はコンピュータシステムに連結されたデータベースの形を取っても良い。手段２９２、２９４、２９６は、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアの両方の組み合わせ（例えば、一つ以上のコンピュータシステムおよび／または集積回路）として実装されることができる。
【００２９】
本発明の一つ以上の実施形態を実装するコントローラは、ダイナミックスペクトルマネージャーまたはスペクトル管理センターであることができ、適当なシステム２００とそれに関するデータを監視するコンピュータ実装されたデバイスまたはデバイスの組み合わせであることができる。コントローラは、ユーザおよび／またはコントローラに連結された設備によりシステム２００の動作に変化を直接的または非直接的に指令／要求しても良く、あるいは変化を推薦するだけでも良い。いくつかの実施形態では、コントローラが連結されている上流ＶＵｓは全て同じ位置（例えば、ＤＳＬ中央局）に駐在していても良く、それらのそれぞれの送信チャネルのための他のリソースを共有してもしなくても良い。本発明の実施形態との関係で使用可能なコントローラの構造、プログラミングおよびその他の特定の特徴は、あらゆる特定の状況に適合するように適応されても良い。
【００３０】
コントローラは、一つ以上の位置に駐在することができる。例えば、コントローラは、ＣＰＥが連結されたＣＯ中に駐在しても良い。しかも、いくつかの実施形態では、コントローラは、ペデスタルまたはＤＳＬプラント内の他の中間位置に駐在しても良い。最後に、コントローラは、ＣＰＥ（例えば、ユーザ側送受信機、モデム等の中）に駐在しても良い。
【００３１】
よって、本発明の実施形態は、結合とベクトル化または同様の機能を提供するその他の調和のために多数のループが利用可能である短い長さのＤＳＬシステムのためのデータレートに実質的な向上を提供する。図２の例示的システムでは、４つのループは、ループ毎に約１５０Ｍｂｐｓのレートを達成することが可能であるように個別にでき、４つのループ上で約６００ＭｂｐｓのＣＰＥへの集成されたデータレートを生み出す。図２の７チャネルが結合されベクトル化された構成の一つを使って、１０００Ｍｂｐｓ（１Ｇｂｐｓ）を超えるレートを実現することができ、個別のラインの集成されたデータレートに比較して６５％を超える増加となる。
【００３２】
周波数分割多重（ＦＤＭ），Ｅｃｈｏ／ＮＥＸＴ（近端クロストーク）打ち消しまたは２つの何らかの組み合わせは、上流と下流の送信を分離するのに使うことができる。Ｅｃｈｏ／ＮＥＸＴ打ち消しは、帯域幅全体が上りと下りの方向の両方で使われるので、もしドロップセグメント（同じドロップ中の他の顧客の上流ＣＶＵ送信機からの上流から下流へのＮＥＸＴのドロップを含む）中に（２Ｋ−１）個より少ない独立したノイズ（つまり（２Ｋ−１）個の調和されたワイヤのいずれからも生成されていない）のソースがあるのであれば、最も高いデータレートを達成する。ＦＤＭは、同じドロップセグメント中の他の顧客のクロストークの剰余について心配がある時に使うことができ、実装するのがより簡単である。
【００３３】
対称的な送信を仮定すると、ＦＤＭによって達成可能なデータレートは、あらゆる他のワイヤのグループからのＮＥＸＴが無いときＮＥＸＴ／Ｅｃｈｏ打ち消しによって達成可能なデータレートの約５０％である。通常参照ワイヤと理論的に考えられるまたは見なされるであろう（大半のＤＳＬｓは差動的に送信され受信されるので、ループ中の二つのワイヤの一つを「参照ワイヤ」と呼ぶことは理論的な目的では好都合である）し、従っていかなるデータも運んでいないであろうループ２１２からのワイヤ（例えば、図２において、ループ２１２−２、２１２−３、２１２−４のそれぞれについて参照ワイヤとされるであろうワイヤ２１０−２、２１０−４、２１０−６）は、データ搬送のためにも使うことができる。これらの余分なワイヤは、システム２００の結合されベクトル化された環境に採用され組み合わされることができる。
【００３４】
これらの余分なワイヤの使用は、送信バインダー中の伝播の横電磁気的モードの全てを使用することと同等であり、特に、余分な信号は、ループの「センターツゥセンター」と時々呼ばれる、異なる単一のペアの二つのワイヤ間の平均電圧に対する単一ペアの二つのワイヤ間の平均電圧の間で参照されることが時々できる。そのように参照されたこれらの信号は「ファントム」と呼ばれる。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態では、図３に示されたもののような単一のマルチループシステムは、マルチループシステムへの多数のユーザのアクセスのための「トランク」として使用することができる。例えば、図３では、ユーザ３１０−２はマルチループシステム３１２にアクセスする。同様に、ユーザ３１０−４はマルチループシステム３１４にアクセスする。マルチループシステム３１２、３１４等の各々は、上述したように、単一のＤＳＬシステムとして集合体で機能する一から何百のどこかのＤＳＬループを有することができる。与えられたマルチループセグメントおよび／またはマルチループジャンクションタップ中で使われるＤＳＬループの数は、与えられたバインダー中のループの数、ユーザのＣＰＥへのドロップ中のワイヤの数等のような様々なファクターに依存する。例えば、米国の多くの家庭では、４ループドロップが一般であり、よってマルチループセグメント３１２、３１４中の適当なワイヤへドロップ中の８本のワイヤを接続する以外には、更なるワイヤリングの必要なく実装することができる。世界のいくつかの地域では、「クアッド」または一緒に捻られた４本のワイヤのグループがドロップセグメントを構成する（そしてそのようなドロップ中に一つまたは二つのクアッドがあっても良い）。
【００３６】
与えられたユーザの必要または望まれるパフォーマンスのために追加のループ／ワイヤを設置することも、いくつかの場合には経済的に実行可能であるかも知れない。様々なユーザからの多数のタップを使った銅の共有はＰＯＮ共有およびＬＴ（Line Termination）ＤＳＬＡＭと同様であるかまたは他の同様な上流がＤＳＬ次元の割当を行う。そのようなマルチループシステムを使って、約２０００ループをもつシステムについて各方向に５０Ｇｂｐｓの全体的帯域幅を実現できる。１ｋｍ範囲のそのようなシステムでは、５０Ｍｂｐｓ未満を経験するユーザはおらず、典型的には数百Ｍｂｐｓが利用可能である。
【００３７】
個別のユーザは、マルチループジャンクションタップを使って与えられたマルチループセグメントに連結される。４つのループがマルチループセグメント３１２を作り上げている図３の例に見られるように、各「タップされた」ユーザ３１０−２は、ユーザのために設定されるべきマルチループジャンクションタップ３２０を許容するジャンクション３２０を使ってマルチループセグメント３１２に連結されることができる。そのようなジャンクションは、望まれるマルチループセグメントへとねじで締められるか締金で締められたワイヤ／ループのように簡単であることができる。そのようなジャンクションの典型的な位置はペデスタル１３０である。ユーザをマルチループセグメントに連結する他のやり方を使用しても良い。図３の例では、ＬＴ−ＤＳＬデバイス３２４中のＰＶＵ３２４は、図  ２のＰＶＵ２２４のそれと同様なやり方で動作することができる。
【００３８】
各マルチループセグメントは、システムの望まれるパフォーマンス特性とユーザのアクセスのために利用可能な帯域幅によって、単一の参照ワイヤまたは多数の参照ワイヤを有して良い。よって、８本のワイヤの結合されたマルチループセグメントでは、単一の参照ワイヤと７本の利用可能な送信ワイヤ（即ち、チャネルとして振舞うデータを担ったワイヤ）、２本の参照ワイヤと６本の利用可能な送信ワイヤ（即ち、チャネル）等、があっても良い。与えられたユーザのＤＳＬ設備に行くマルチループジャンクションタップは、ジャンクションタップが接続されたワイヤの数と機能（例えば、送信ワイヤまたは参照ワイヤ）を考慮に入れる。
【００３９】
図３に示された実施形態では、ループの各々は、ＬＴ−ＤＳＬ３３４における送受信機３２４に接続され、またユーザ３１０−２または３１０−４の一人に対応する少なくとも一つの送受信機にも接続される。これは、二つ以上の送受信機が単一のループに接続されても良いことを意味する。このアプローチは、二つ以上の送信機と二つ以上の受信機が単一のツイステッドペア上に在ることができることを意味する。そのような環境での信号の送信と受信はいくつかの挑戦を提起し、それらの挑戦を克服する方法が次に記載される。
【００４０】
ループセグメント３１４または３１２をユーザ３１０−２または３１０−４に接続している「タップ」３２０の各々は送信チャネルに影響を与える。ツイステッドペア上を伝播してジャンクション３２０に遭遇する信号は３つの成分に分割される：第一の部分は反射されて反対方向に進み始め、第二の部分は第一の接続されたループセグメント上を進み続け、第三の部分は第二の接続されたループセグメントを進み続ける。そのような効果は、意図された受取人によって受信される信号中に劣化を引き起こす。
【００４１】
この劣化は、もしワイヤの一つがＬＴ−ＤＳＬ３３４の送受信機かあるいはユーザ３１０−２または３１０−４の送受信機において終端されていなければ拡大される。そのような適切な終端の欠落は、信号が強く反射されることを招き、それは強い望ましくない干渉（［エコー］としても知られる）を導くことができる。例えば、最も左のユーザ３１０−４のペアがユーザの設備に適切に接続されていないとする（例えば、設備がオフにされている）。これは、最も右のユーザ３１０−４によって送信された信号が反射されてこのユーザの受信機に戻り得ることを意味する。それから受信機はこのエコーからの強い干渉に遭遇し得て、そのパフォーマンスが影響され得る。
【００４２】
上記の問題は、以下の手順によって緩和できる。一つ以上の不適切に終端されたペアの状態は、ＬＴ−ＤＳＬ３３４かあるいはユーザ設備３１０−２または３１０−４のどちらかによって検出できる。この状態を検出することは、探査信号を送信して受信された反射信号を測定するかあるいはＬＴ−ＤＳＬ３３４とユーザ３１０−２／３１０−４の一人の間で異なる周波数におけるチャネル挿入損失を測定することによって、不適切に終端されたペアを示すパターンを同定することで達成できる。
【００４３】
そのような状態が検出された後、以下のステップの一つ以上を取ることができる：ａ）ＬＴ−ＤＳＬ３３４とユーザ設備３１０−２は、それらの送信パラメータを変更して不適切な終端の効果を考慮に入れても良い。送信パラメータの変更は、強いエコー干渉を持つ周波数または増加したチャネル減衰をもつ周波数が情報送信のためにより重くなく使われるようにするものであろう（例えば、対応するトーンに割り当てられたビットの数を削減することによって）；ｂ）ＬＴ−ＤＳＬ３３４はそのソースまたは負荷インピーダンスを変更し、ユーザ設備３１０−２または３１０−４はそのソースまたは負荷インピーダンスを変更して、不適切な終端の衝撃を緩和しても良い。
【００４４】
一実施形態では、テーブルベースのアプローチが使われ、そこでは各テーブル行が不適切な終端のシナリオに相当する。各シナリオはユーザの一人がペアに不適切に接続されているという離散したイベントに相当するので、そのようなシナリオの数は限られている。テーブルの要素は、行のシナリオについて最適である予め演算された送信パラメータ（例えば、周波数毎のビットおよびパワー割当、等化器設定、符号化パラメータ、インピーダンス設定、アナログフロントエンド設定）を含む。
【００４５】
ＬＴ−ＤＳＬ３３４によって送信された信号は、ユーザ３１０−２から３１０−４の全てによって受信されるが、異なる程度の劣化（例えば、減衰および分散）をもってである。殆どの状況では、ＬＴ−ＤＳＬから最も離れて位置しているユーザが最も多くの劣化をもって受信された信号を有する。外部ノイズも異なるユーザに異なるやり方で影響を与え得るので、同じペア上の下流送信はユーザ３１０−２／３１０−４の各々において異なる信号対雑音比（ＳＮＲ）によって特徴付けされることが期待される。状況は上流についても同様である：ユーザ３１０−２／３１０−４からＬＴ−ＤＳＬ３３４への同じペア上の上流送信は、ソース（ユーザ３１０−２／３１０−４の一人）によって異なる受信機ＳＮＲを有する。
【００４６】
より複雑でない実施形態では、送信された信号が最も悪いチャネルおよびノイズ状態をもつユーザ（例えば、最も悪いＳＮＲをもつユーザ）によって信頼性をもってデコードできるように、ＬＴ−ＤＳＬ３３４の送信機がその送信パラメータ（例えば、周波数毎のビットおよびパワー割当、前方向誤り訂正符号化パラメータ）を調節する。この場合には、下流方向に送信された信号は、下流トラフィックの単一ストリームを含む。信号は全てのユーザによってデコードされ、トラフィックは全てによって「見られる」。しかしながら、各ユーザは、それにアドレスされたトラフィックパケットを読み続けるだけで、他のユーザ宛のパケットは廃棄する。好ましい実施形態では、意図しない盗聴を防止するように暗号化が適用される。
【００４７】
上流方向に送信することは、多数のユーザが送信することを同時に試みる可能性のために「衝突」の挑戦を提起する。そのような衝突を防止するため、ＬＴ−ＤＳＬはユーザが上流方向に送信する時間を制御する。ＬＴ−ＤＳＬは個々のユーザに制御信号を送っても良い。そのような制御信号の各々は、上流送信のために規定された時間間隔を使うことの許可をユーザに与える。ＬＴ−ＤＳＬはそのような制御信号を送っても良く、数ミリ秒毎にそのユーザへの時間の割当を再割当しても良い。ＬＴ−ＤＳＬはよって、サービス需要および優先度に従って全てのユーザに帯域幅をタイムリーなやり方で割り当てても良い。この解決策は、上流帯域幅割当の問題を解決するためにパッシブ光ネットワークにおいて採用されたものと同様でもある。なお、この解決策は、もし全てのユーザが同期されていればより良く働き、これは例えば、ＶＤＳＬ２勧告（ITU-T G.993.2）に規定された同期モードを使うことによって達成でき、文献では「ジッパー」技術としても知られている。しかしながら、状況によっては、他の技術を代わりに使っても良い。
【００４８】
代替的実施形態では、下流送信は、信号の一部のみか各ユーザによってデコードされるようになる。周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）技術が使われる時、送信された信号の異なる周波数は異なるユーザのための情報を運搬する。この場合には、信号は全てのユーザによって完全にデコードされない。そのような方式では、ＬＴ−ＤＳＬから最も離れて位置するユーザに低周波数を割り当てて、ＬＴ−ＤＳＬに最も近く位置するユーザに高周波数を割り当てることが有利である。時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）も使うことができ、それではユーザは割り当てられた時間においてだけ信号をデコードする。クラウドデコーディング、スフェアデコーディング、およびブロードキャスト送信の概念を含んだマルチユーザ技術が適用されても良い。
【００４９】
他の実施形態では、上流送信は、ユーザが同時に送信できるようにできる。衝突は、周波数（ＦＤＭＡ）または時間（ＴＤＭＡ）のどちらかで送信を適切に分離することによって回避することができる。連続デコーディングを含んだマルチユーザ受信機技術が可能であっても良い。これらの代替的なアプローチでは、ＤＳＬオプティマイザーがサービス需要に基づいて利用可能なリソースの割当を管理できる。
【００５０】
ＬＴ−ＤＳＬによる個々のユーザへの帯域幅の割当は、バースト状のデータトラフィック（例えば、ウェブブラウジング、インターネットプロトコルテレビジョン、ＩＰＴＶ）が存在するとより複雑となる。そのようなトラフィックは、ユーザによって経験された帯域幅需要の急激な増加を動的に考慮に入れることで改善される。そのような技術は、ＰＯＮの文脈では動的帯域幅割当（ＤＢＡ）として知られている。
【００５１】
好ましい実施形態では、ユーザとＬＴ−ＤＳＬの間の論理コネクションは、優先度またはトラフィッククラスによって特徴付けられる。（そのような論理コネクションは、ＰＯＮではトラフィックコンテイナーまたはＴ−ＣＯＮＴとして記載される。）各ユーザについて多数のそのような論理コネクションがあることができる（例えば、低優先度インターネットトラフィックのためのもの、または高優先度ビデオトラフィックのためのもの）。ＬＴ−ＤＳＬは、各論理コネクションに相当するバックログやキューサイズにういてユーザの各々を調査しても良い。ＬＴ−ＤＳＬはそれで全てのユーザによって経験されたキューサイズを知り、また各ユーザについて各コネクションの相対的優先度も知る。この情報に基づいて、ＬＴ−ＤＳＬはそれからユーザに送信帯域幅を割り当てることができる。
【００５２】
ＤＢＡのために使うことができるいくつかの方法がある。そのような方法の一つは、各論理コネクションにその優先度レベルを特徴付ける「重み」を割り当てる、加重ラウンドロビン（ＷＲＲ）である。ＷＲＲは、リソース割当のためのラウンドロビン（ＲＲ）方法の変形バージョンであり、それでは論理コネクションの各々はラウンドロビンの形で送信する時間を与えられる。しかしながら、より高い重みは、論理コネクションがそのような送信について相対的により多くの時間を割り当てられることを意味する。
【００５３】
代替的な方法は、優先度キューを使用することである。そのような方式では、各論理コネクションは優先度レベルが割り当てられる。優先度キューが使われ、それは最も高い優先度レベルをもつ論理コネクションに時間がまず割り当てられるように動作する。更に別の最も効率的な方法は、キュー比例スケジューリングであり、それではユーザのデータレートはそれらの付随するキュー深さに比例する。
【００５４】
本発明の実施形態で使用されるコントローラは、あらゆる好適な構成のものであることができる。いくつかの例が図４Ａと４Ｂに示されている。図４Ａに示された本発明の一実施形態によると、制御部４００は、システムを動作され恐らくその使用を最適化する際に、ユーザおよび／または一人以上のシステムオペレーターまたはプロバイダーを支援する、コントローラ４１０（例えば、ＤＳＬオプティマイザー、ＤＳＭサーバ、ＤＳＭセンターまたはダイナミックスペクトルマネージャーとしてかそれと共に機能するデバイス）のような、ＤＳＬシステムに連結された独立したエンティティの一部であっても良い。（ＤＳＬオプティマイザーは、ダイナミックスペクトルマネージャー、ダイナミックスペクトル管理センター、ＤＳＭセンター、システム維持センターまたはＳＭＣと呼ばれても良い。）
発明のいくつかの実施形態では、コントローラ４１０は完全に独立したエンティティであり得る一方、他の実施形態では、コントローラ４１０はＣＯまたは他の位置からある数のＤＳＬラインを操作しているＩＬＥＣ（Incumbent Local Exchange Carrier）またはＣＬＥＣ（Competitive Local Exchange Carrier）であり得る。図４Ａ中の鎖線４４６から見られるように、コントローラ４１０はＣＯ４４６中にあっても良いし、またＣＯ４４６およびシステム内で動作しているあらゆる会社から独立した外部のものであっても良い。しかも、コントローラ４１０は、ＤＳＬおよび／または多数のＣＯ中の他の通信ラインに連結されておよび／またはそれを制御していても良い。
【００５５】
制御部４００は、収集手段として同定されるデータ収集部４２０と、分析手段として同定される分析部４４０を含む。図４Ａに見られるように、収集手段４２０（それはコンピュータ、プロセッサ、ＩＣ，コンピュータモジュール等であることができる）は、ＮＭＳ４５１、ＡＮ４４１におけるＭＥ４４４および／またはＭＥ４４４によって維持されるＭＩＢ４１８に連結されても良く、それらのいずれかまたは全ては例えばＡＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬシステムの一部であっても良い。データは、ブロードバンドネットワーク４７１を通して（例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルまたは他のプロトコルまたは与えられたＤＳＬシステム内の通常の内部データ通信の外にある手段を介して）収集されても良い。
【００５６】
これらのコネクションの一つ以上は、制御部４００に、システムおよび、もし適切であればそれ以外のどこか、からの動作的データを収集することを許容する。
【００５７】
データは、一度または時間に渡って収集され得る。いくつかの場合には、収集手段４２０は周期的ベースで収集するが、それは需要に応じてまたはあらゆるその他の非周期的ベース（たとえば、ＤＳＬＡＭまたは他のコンポーネントが制御部にデータを送る時）でデータを収集することもでき、よって制御部４００に、もし望ましければ、その情報、動作等を更新することを許容する。手段４２０で収集されたデータは、マルチループセグメントおよび／またはマルチループジャンクションタップおよびそれらのユーザを含んだ一つ以上のＤＳＬシステムの動作に関する分析とあらゆる決定のための分析手段４４０（それもまたコンピュータ、プロセッサ、ＩＣ，コンピュータモジュール等であることができる）に提供される。
【００５８】
図４Ａの例示的システムでは、分析手段４４０は、コントローラ４１０中の信号生成手段４５０に連結されている。この信号生成器４５０（それはコンピュータ、プロセッサ、ＩＣ，コンピュータモジュール等であることができる）は、通信システムのモジュールおよび／または他のコンポーネント（例えば、システム中のＡＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬ送受信機および／または他の設備、コンポーネント等）に命令信号を生成して送るように構成されている。これらの命令は、データレート、送信パワーレベル、符号化および潜伏要求、スケジューリングおよび実装を維持すること、システム構成命令、参照および送信ワイヤ用法、周波数用法、タイムスロット割当等、に関する命令を含み得る。命令は、コントローラ４１０が、コントローラ４１０に連結された通信システムの構成するためおよび／または動作を制御するためのベースを決定した後に生成されても良い。
【００５９】
本発明の実施形態は、収集されたデータ、以前に収集されたデータ等に関係するデータベース、ライブラリ、またはその他のデータのコレクションを使うことができる。この参照データのコレクションは、例えば図４Ａのコントローラ４１０中のライブラリ４４８として格納され、分析手段４４０および／または収集手段４２０によって使われても良い。本発明のいくつかの実施形態では、制御部４００は、ＰＣ、ワークステーションなどの一つ以上のコンピュータおよび／または一つ以上のコンピュータプログラム製品に実装されても良い。収集手段４２０および分析手段４４０は、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、または両方の組み合わせであっても良い。大量のモデム、ライン、ユーザ等と働いている時に、データベースが導入されて、収集されたデータの量を管理するのに使われても良い。
【００６０】
本発明の他の実施形態が図４Ｂに示されている。ＤＳＬオプティマイザー４６５は、ＤＳＬＡＭ４８５または他のＤＳＬシステムコンポーネント（例えば、ＲＴ，ＯＮＵ／ＬＴ等）の上におよび／またはそれとの関係で動作し、そのいずれかまたは両方は電気通信会社（”telco”）の建物４９５上にあっても良い。ＤＳＬオプティマイザー４６５は、ＤＳＬオプティマイザー４６５にそれのための動作的データを収集、組み立て、条件付け、操作および／または供給することができるデータモジュール４８０を含む。モジュール４８０は、ＰＣなどのような一つ以上のコンピュータに実装されることができる。モジュール４８０からのデータは、分析（例えば、動作的データ、与えられた通信ラインのための収集されたデータ、通信システムへの制御および動作的変更等の利用可能性および信頼性を決定すること）のためのＤＳＭサーバモジュール４７０に供給される。情報はまた、telcoに関連しても関連しなくても良いライブラリまたはデータベース４７５から利用可能であっても良い。
【００６１】
動作選択器４９０が、通信システムの動作に影響を与える信号を実装するのに使われても良い。そのような決定は、ＤＳＭサーバ４７０によってまたはあらゆる他の好適なやり方によってなされても良い。選択器４９０によって選択された動作的モードはＤＳＬＡＭ４８５および／またはあらゆるその他の適切なＤＳＬシステムコンポーネント設備に実装される。そのような設備は、顧客建物設備４９９のようなＤＳＬ設備に連結されても良い。デバイス４８５は、ＤＳＬオプティマイザー４６５によって注文されたあらゆる変更を実装するのに使うことができる。図４Ｂのシステムは、図４Ａのシステムと類似のやり方で動作できるが、本発明の実施形態を実装したままで差異が達成可能である。
【００６２】
図４Ａと４ＢのコントローラまたはＤＳＬオプティマイザーは、図３に記載されたもののようにシステムの管理において使われても良い。そのようなコントローラまたはＤＳＬオプティマイザーは、動作サポートシステム（ＯＳＳ）あるいはtelco（電話会社）またはサービスプロバイダーのその他の管理システムを通して外部的にそれに提供されても良い、トラフィック需要およびトラフィック優先度の知識を持つことができる。そのようなコントローラまたはＤＳＬオプティマイザーは、各ユーザと各論理コネクションに対応するトラフィック統計を追跡し、それらの統計を分析し、サービスプロバイダーのＯＳＳシステムに報告することもできる。最後に、コントローラまたはＤＳＬオプティマイザーは、図３に提示されたシステムの優先度とトラフィッククラスを調節しても良い。
【００６３】
そのような調節は、例えばITU-T G.984.4(“Gigabit-capable Passive Optical Networks: ONT management and control interface specification”)に規定されたものと同様なインターフェースを使って行うことができるが、他のインターフェースを代わりに使っても良い。トラフィックコンテイナー（Ｔ−ＣＯＮＴ）は、ユーザとＬＴ−ＤＳＬの間の論理コネクションを特徴付けるのに規定されても良く、そのようなＴ−ＣＯＮＴは、ＤＳＬオプティマイザーによって構成されることができる。ＤＳＬオプティマイザーは、キュー構成オプション、最大キューサイズ、バッファオーバーフローによって引き起こされたパケットの廃棄のための閾値、ＷＲＲのための重み、バックプレッシャー動作オプションおよびその他のようなＴ−ＣＯＮＴのパラメータを構成することができる。
【００６４】
図５は、本発明の一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って使われることができる典型的なコンピュータシステムを描いている。コンピュータシステム５００は、主要ストレージ５０６（典型的にはランダムアクセスメモリ、またはＲＡＭ）と主要ストレージ５０４（典型的にはリードオンリーメモリ、またはＲＯＭ）を含んだストレージデバイスに連結された、あらゆる数のプロセッサ５０２（中央処理ユニット、またはＣＰＵとも呼ばれる）を含む。ＣＰＵとシステム５００のいくつかのコンポーネントは、本発明の実施形態において使用されることができる単独のデバイスである集積回路またはチップとして実装されても良い。
【００６５】
主要ストレージ５０４は、ＣＰＵに一方向的にデータと命令を転送するように行動し、主要ストレージ５０６は、典型的には双方向的なやり方でデータと命令を転送するのに使われる。これらの主要ストレージデバイスの両方は、上述したコンピュータ読み取り可能な媒体のあらゆる好適なものを含んでいても良い。大容量ストレージデバイス５０８も、ＣＰＵ５０２に双方向的に連結されて追加のデータ格納容量を提供し、上述したコンピュータ読み取り可能な媒体のあらゆるものを含んでいても良い。大容量ストレージデバイス５０８は、プログラム、データ等を格納するのに使われても良く、典型的には主要ストレージより遅いハードディスクのような二次的格納媒体である。大容量ストレージデバイス５０８内に保持された情報は、適切な場合には、仮想メモリとして主要ストレージ５０６の一部に標準的なやり方で組み込まれても良い。ＣＤ−ＲＯＭ５１４のような特定の大容量ストレージデバイスも、ＣＰＵに一方向的にデータを渡しても良い。
【００６６】
ＣＰＵ５０２はまた、ビデオモニター、トラックボール、マウス、キーボード、マイクロホン、タッチ感応式ディスプレイ、トランスデューサーカードリーダー、磁気または紙テープリーダー、タブレット、スタイラス、音声または手書き認識機、または他のコンピュータのようなその他の入力装置のような一つ以上の入出力デバイスを含んだインターフェース５１０に連結されている。最後に、ＣＰＵ５０２はオプションとして、一般的に５１２として示されているネットワークコネクションを使ったコンピュータまたは電気通信ネットワークに連結されても良い。そのようなネットワークコネクションにより、ＣＰＵはネットワークからの情報を受信しても良いし、上述した方法ステップを行う過程でネットワークに情報を出力しても良いことが意図されている。上述したハードウェア要素は、この発明の動作を行うための多数のソフトウェアモジュールを規定しても良い。例えば、コードワード合成コントローラを実行する命令は、大容量ストレージデバイス５０８または５１４に格納され、主要メモリ５０６との関係でＣＰＵ５０２上で実行されても良い。好ましい実施形態では、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。
【００６７】
図６は、本発明の実施形態で使用するのに好適な図３のＤＳＬ−ＬＴ３３４のような、ＤＳＬ−ＬＴの一部６００の例を示す。ＬＴは、４つのＤＳＬループ６０３−１から６０３−４に連結され、それらを通してＤＳＬデータがＣＰＥｓに送られ、ＣＰＥｓから受信される。上述したように、ループは、マルチループセグメントとして一緒に使われ、４つのループ全てが異なるＣＰＵｓ間で共有される。ループの数は、状況に合わせて適応されても良い。４つのループは、描写の目的のためだけに示されている。各ループは、それぞれ一つのＬＴ送受信機６０１−１から６０１−４に連結されている。
【００６８】
その一方で、ＬＴはネットワークトラフィックに連結されている。図６の例では、二人のユーザがサービスされている。従って、第一のユーザに送られるべき受信されたネットワークトラフィック６０５−１と、第二のユーザに送られるべき受信されたネットワークトラフィック６０５−２の第二のストリームまたはシーケンスがある。同様に、ネットワークに送られるべき第一のユーザからのネットワークトラフィックのためのコネクション６０７−１と、ネットワークに送られるべき第二のユーザからのネットワークトラフィックのためのコネクション６０７−２がある。
【００６９】
第一のユーザの入ってくるトラフィックは、ＬＴ中の逆マルチプレクサ６０９−１に適用されて、受信したデータを分離され非多重化されたトラフィックに分割する。逆マルチプレクサは、例えばイーサネット（登録商標）、ＡＴＭ、またはフレームリレーといったネットワークフォーマットから、ＤＳＬラインのマルチループセグメントを通して送信するのに好適なフォーマットへ、データを変換する。これは、第一のユーザに宛てられたトラフィックを他のトラフィックの全てから分離することを含む。逆マルチプレクサは、ＤＳＬラインの各々についてＬＴ送受信機に連結されているので、データはＤＳＬラインのいずれの一つ以上の上で送られて良い。
【００７０】
同様に、ＤＳＬラインの各々からの第一のユーザの出て行くトラフィックは、マルチプレクサ６１１−１に連結される。マルチプレクサはマルチループセグメントからデータを集め、一緒に合成して、それをネットワークトラフィックに適当なフォーマットに変換する。
【００７１】
第二のユーザのための同様の逆マルチプレクサ６０９−２は、第二のユーザの入ってくるトラフィック６０５−２と送受信機６０１の各々に連結される。第二のユーザのための同様のマルチプレクサ６１１−２は、ＬＴ送受信機６０１からのトラフィックを受信し、それを多重化し、それをネットワーク６０７−２に送り出す。
【００７２】
モジュール６０９および６１１における多重化および逆多重化動作の潜在的な実施形態は、例えば、「ＤＳＬ結合」のためのＩＴＵ−Ｔ勧告に記載されている。ＩＴＵ−Ｔ勧告G.998.1は、ＡＴＭベースのマルチペア結合を記載し、ＩＴＵ−Ｔ勧告G.998.2は、イーサネット（登録商標）ベースのマルチペア結合を記載し、ＩＴＵ−Ｔ勧告G.998.3は、時分割逆多重化を使ったマルチペア結合を記載している。結合を行う技術はよって当業者に周知であり、それらは６０９および６１１の多重化および逆多重化動作に直接適用することができて、それぞれ：ａ）複数のＤＳＬライン上で送信されるべき多数のデータストリーム上の単一のデータストリームを分解し、ｂ）複数のＤＳＬライン上で受信された多数のデータストリームを合成して、単一のデータストリームを再生する。
【００７３】
ＬＴ送受信機６０１は、ＰＶＵ２２４について図２に示されるように、ベクトル化動作を行うように連結されても良い。
【００７４】
図７は、ＬＴ送受信機６０１の例をより詳細に示す。２つのデータ入力ライン、第一のユーザのための１つと第二のユーザのための１つ、の各々は、それぞれのバッファまたはキュー６２１−１、６２１−２に適用される。バッファは、トラフィックを集め、更なる処理を待つようにそれをそれぞれのキューに置く。２つのバッファからのデータは、データの２つのソースを一つのシーケンスに合成するマルチプレクサ６２５に適用される。マルチプレクサは、いくつかの実施形態では、データを適当なサイズのパケットに形成し、ヘッダとフッタ、同期またはいかなるその他の望ましい識別子をデータに施す。多重化されたデータはそれからエンコードされ、変調６２９され、連結されたＤＳＬライン６０３上に送信されるようにハイブリッド６３３に適用される。
【００７５】
接続されたＤＳＬライン６０３に対して、バッファ６２１、マルチプレクサ６２５、エンコーダ／変調器６２９およびハイブリッドは送信チェインを形成する。マルチプレクサは、２人のユーザについての送信データを取り、それらを単一のＤＳＬループ６０３上に送信することができる単一のビットストリームに合成する。これは様々な異なるやり方でなすことができる。一つの例では、マルチプレクサはまずキューの一つからパケットを選択し、もし暗号化が使われているのであればパケットを暗号化し、ヘッダ、フッタ、またはその他の識別子を添付してパケットが適当なユーザに向けられていることのマークを付けて、それからパケットをエンコーダ／変調器６２９に提供する。
【００７６】
キューの一つからパケットを選択するには、様々な異なるアプローチのいずれかを使うことができる。２人のユーザだけの現行の例では、単純なアプローチを使うことができる。しかしながら、もしより多くのユーザがいれば、パケット選択に優先度および重み付けの方式を適用することに大きな利点があることができる。２人のユーザについての単純なアプローチでは、マルチプレクサは単純に２つのキューの間で交互にすることができる。一つのキューが空のとき、それはそのキューをとばして、送るデータを有するキューからのパケットだけを送る。両方のキューが空のとき、ダミーパケットまたはその他のタイプのパケットを送ることができる。ラウンドロビンアプローチを使うこともできる。これは、音声またはストリーミングアプリケーションのようなより高い優先度のパケットや、緊急サービス顧客のようなより高額支払いまたはより高い優先度の利益となるように重み付けできる。これの代わりに、最も長いキューが優先度を受けることができる。
【００７７】
マルチプレクサ６２５またはデマルチプレクサ６２７は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告G.993.2(VDSLS2), “Transport Protocol Specific Transmission Convergence (TPS-TC) function”に記載されているように実装することもできる。この勧告は、いわゆる”gamma interface”において”User application interfaces”を通して多数のチャネルからのユーザデータが提供されるモジュールについての記載を含む。勧告は、多数のチャネルからのユーザデータを、いわゆる”alpha/beta interface”における“Physical Medium Specific Transmission Convergence (PMS-TC) function”に提供すべきデータストリームに合成するのに使われるべきプロトコルを指定する。多数のチャネルからのユーザデータは、図７に示されるＵｓｅｒ１、Ｕｓｅｒ２へのトラフィックに相当しても良い。
【００７８】
マルチプレクサ６２５の出力は、”alpha/beta interface”に相当しても良い。逆に、勧告はまた、PMS-TC functionからの単一のデータストリームを多数のチャネルについてのユーザデータに分解するために使われるべきプロトコルも指定する。そのようなプロトコルは、デマルチプレクサ６２７の実装のために使われることができる。
【００７９】
受信チェインでは、データはハイブリッド６３３においてＤＳＬライン６０３を通して受信され、ベースバンドビットストリームに変換されるように復調およびデコーディングモジュール６３１に適用される。このデータはそれからデマルチプレクサ６２７に適応され、それは第一のユーザからのデータを第一のバッファ６２３−１に送り、第二のユーザからのデータを第二のバッファ６２３−２に送る。適当なバッファ６２３から、特定のネットワークインターフェースについて適当であるように、データをネットワークに送り出すことができる。
【００８０】
受信チェイン中のデマルチオプレクサ６２７は、復調されデコードされたパケットを受信し、それからどのユーザがパケットを送ったかを決定する。もし暗号化が使われていれば、それはパケットをユーザ１バッファ６２３−１またはユーザ２バッファ６２３−２のどちらかに提供する前にパケットを復号することもできる。正しいバッファを選ぶことへの最良のアプローチは、それぞれのユーザのＣＰＥｓからどのようにパケットが送られたかによる。もしパケットがヘッダ、フッタ、コーディングまたは何らかの他のやり方で識別またはマークされていれば、デマルチプレクサは識別またはマーキングを使ってパケットを適当なキューに送ることができる。他の実施形態では、パケットは特定の時間割当に従って受信されても良い。パケットの受信時間はそれからタイムスロット割当または順次送信割当のテーブルと比較されて、適当なキューを決定することができる。
【００８１】
図８は、図６のＬＴ送受信機６０１のための代替的構成を示す。図８の例では、２人のユーザのためのデータはやはりバッファ６２１−１、６２１−２に収集される。エンコードされたデータはまた、連結されたＤＳＬライン６０３上の２人のユーザへの送信のためにハイブリッド６３３に適用される。しかしながら、この例では、両バッファからのバッファされたデータはまずマルチユーザデータシンボルエンコーダ６３５に適用されて、データをエンコードする。エンコードされたデータは、それからＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）ベースの変調器６３７に適用される。ＩＤＦＴ変調の後、データはハイブリッドに適用される。
【００８２】
同様に、ＤＳＬラインを通して来たハイブリッド６３３から受信されたデータは、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)復調器６４１に適用される。復調されたデータは、それからマルチユーザデータシンボルデコーダ６３９に適用され、それは各ユーザからのデータを分離して、各ユーザのデータをそれ自身のバッファ６３１−１、６３１−２に適用する。バッファでは、データは行列待ちさせられ、それから図７の例でのようにネットワーク上に送り出される。
【００８３】
図７と図８の両方では、２人のユーザだけがサポートされている。サポートされたユーザの数は、より多くの入力および出力と、より多くのバッファを追加することによって増加させることができる。図がより容易に理解されるようにするために２人のユーザだけが示されている。いくつかの状況では、マルチループセグメントを共有するユーザの数は、ペデスタルまたはＳＡＩを共有するユーザの数に基づいて決定することができる。他の状況では、ユーザの数は、各ユーザのトラフィック需要に基づいて決定することができる。より多くのユーザは、同時にループを使用している各ユーザについてのデータレートを削減する。
【００８４】
図９は、図８のマルチユーザデータシンボルエンコーダ６３５の例をより詳細に示す。示されているように、エンコーダは２つのキュー６２１−１、６２１−２に連結されている。２つのキューが示されているが、より大きな数のユーザをサポートするためにより多くが提供されても良い。第一のキューはバッファされたデータを第一の変換器６４５−１に提供し、それは離散マルチトーンのようなマルチキャリア送信システム内のＱＡＭ変調されたサブキャリアの信号点配置ポイントにデータをマップする。描かれた例では、キューからのデータは、ユーザ１のためのビット（またはバイト）１からＮを示しているｂ（１）１，ｂ（１）２，ｂ（１）３．．．ｂ（１）Ｎとして示すことができる値をもったビットまたはバイトの形で来る。これらは信号点配置ポイントにマップされ、図９の例では、それはＱＡＭ信号点配置にあり、するとポイントｘはｘ１，ｘ２，ｘ３，．．．ｘＭ１である。信号点配置ポイント値はそれから、第一および第二のユーザのデータをシンボルに合成する合成ブロック６４７に提供される。シンボルは、図８に示したように、ＩＤＦＴ変調６３７に渡される。
【００８５】
第ニのユーザについては、バッファされたデータｂ（２）１，ｂ（２）２，ｂ（２）３．．．ｂ（２）Ｎが同様に、ＱＡＭ信号点配置にマップされるように第二のキュー６２１−２から変換器ブロック６４５−２へ提供される。この場合の変換器の出力は、ｙ１，ｙ２，ｙ３，．．．ｙＭ２として示すことができる。マップされたＱＡＭ信号点配置ポイントはまた、上述したように、合成器６４７にも供給される。
【００８６】
合成は、様々な異なるやり方で行うことができる。２人のユーザだけをもつ一例では、２つの信号点配置ポイントを、単一のシンボルにマップされるように一緒に合成することができる。他の例では、シンボルの第一のセットが第一のユーザについて使われ、シンボルの第二のセットが第二のユーザについて使われる。この第一、第二のモデルは、時分割多重化システムにおけるように形式化された時間割当に拡張されることができる。多数のトーンまたは周波数がＤＳＬライン６０３上で使われる他の例では、一人のユーザのためのシンボルはトーンの一つのセットにマップされ、他のユーザのためのシンボルはトーンの他のセットにマップされる。これは、形式化された周波数分割多重化システムに拡張されることができる。より高い周波数はより低い周波数よりも、距離に渡る減衰、ノイズおよび干渉により敏感であるので、より高い周波数をより近いユーザに割り当てて、より低い周波数をより遠くのユーザに割り当てることができる。周波数割当の選択は、どの周波数がどのユーザによって最も良く受信されたかを決定するノイズまたは信号品質測定を使って行うこともできる。更に別の例では、２つの信号点配置ポイントは、マルチ次元プリコーダを使って単一のシンボルに一緒に合成することができる。
【００８７】
図９の例では、合成器６４７の出力は、第一のユーザのためのより低い周波数におけるシンボルｘ１，ｘ２，ｘ３，．．．ｘＭ１の第一のセットと、より高い周波数における第二のユーザのためのシンボルｙ１，ｙ２，ｙ３，．．．ｙＭ２の第二のセットとして示されている。典型的な状況では、第一のユーザは第二のユーザよりも近いが、しかしながら、状況によってこの周波数の割当を決定する他のファクターがあっても良い、他の例では、両方のユーザが周波数の広い範囲に割り当てられて、両方のユーザがワイドバンドＤＭＴシステムの恩恵をより多く受けるようにする。
【００８８】
図１０は、図８のマルチユーザデータデコーダ６３９の例を示す。データは、復調の後で復調器６４１から受信され、抽出モジュール６４９に適用される。このモジュールは受信されたデータシンボルからＱＡＭ信号点配置ポイントを抽出する。これらはより低い周波数のユーザ２についてはデータポイントｚ１，ｚ２，ｚ３，．．．ｚＭ１として、そしてより近くより高い周波数のユーザ１についてはｗ１，ｗ２，ｗ３，．．．ｗＭ２として受信されていることが示されている。信号点配置ポイントの２つの別々のセットが、信号点配置ポイントをビットストリームに変換し戻すそれぞれの変換器６５１−１、６５１−２に提供される。ビットストリームは、それからユーザ１とユーザ２のためのキュー６２３−１、６２３−２にそれぞれ適用される。更に別の例では、マルチユーザデコーダは、最大尤度ジョイントデコーダかまたは連続的デコーダである。
【００８９】
図１１は、ＣＰＥ設備の一部であるか、またはシステムの別の部分で実施されることができるＤＳＬ−ＮＴ（Network Termination）デバイス７００の例を示す。そのようなデバイスは、オフィスや家庭のような特定の顧客の建物において設置されて、ＤＳＬデータサービスへのアクセスを提供しても良い。デバイスは、下流チャネル７０３と上流チャネル７０１をもつ２ウェイネットワーク通信に取り付けられる。これらのチャネルは、コンピュータ、サーバ、ルータ、またはアクセスポイントに直接連結されることができる。上流チャネルは、データを別々のチャネルまたはグループに分けて、データをＮＴ送受信機のセット７０９−１、７０９−２、７０９−３、７０９−４に供給する、逆マルチプレクサ７０５に連結される。本例では、マルチループＤＳＬセグメントの各ループ７１１−１、７１１−２、７１１−３、７１１−４について一つの送受信機がある。各送受信機は、ループに直接連結されて、そのループのための２ウェイ通信を提供する。
【００９０】
各ＤＳＬループ７１１から受信されたデータは、それぞれの送受信機７０９に適用される。送受信機は全てデータマルチプレクサ７０７に連結され、それは４つの受信されたデータストリームを単一のデータのシーケンスに合成し、そのデータをネットワーク７０３に供給する。反対に、ネットワーク７０１からのデータは、４つの送受信機７０９−１、７０９−２、７０９−３、７０９−４によって送信されるべき４つのデータストリームに逆多重化される。図６でのように、図中のループの数は４つに限られているが、状況によってより多くのまたはより少ないループが使われても良い。図１１では、４つのループは全て一つのユーザネットワークに連結されていることに注意されたい。同様のＮＴデバイスは、同じ４つのループに連結された各顧客において位置して、ユーザの全てによってマルチループセグメントが共有できるようにしても良い。
【００９１】
ＮＴ送受信機７０９は、ＣＶＵについて図２に示されるように、ベクトル化動作を行うように連結されても良い。
【００９２】
図１２は、発明の一実施形態に従って使うことができる図１１の送受信機７０９の例を示す。図１２では、逆マルチプレクサ７０５からのデータはまず受信バッファ７２１においてバッファされ行列待ちさせられる。データはこれによってパケットに形成され、暗号化モジュール７２３に渡される。これら２つのモジュールは、示されて記載された他のモジュールの事実上全てについてそうであるように、合体されることができる。暗号化モジュールは要求はされておらず、特定のアプリケーションによって、様々な異なるタイプの暗号化のいずれかを使うことができる。このユーザからの送信が特定の時間において送られるべきである時には、送信スケジューリングが使われる。
【００９３】
上述した通り、多数のユーザまたは顧客がマルチループセグメントを共有する時、区別されるべき、異なるユーザからの送信のために異なるやり方がある。一つのやり方は送信時間を割り当てることによる。これは２人のユーザの時分割多重化の形に相当する。そのような場合には、送信スケジューラーが、適当な割り当てられたまたはスケジュールされた時間までバッファされたデータを保持し、それからデータをエンコーダおよび変調器７２７に送る。エンコードと変調の後、データは対応するＤＳＬループ７１１を通して送られるようにハイブリッド７２９に渡される。送信時間は、例えば、タイムスロット割当または割り当てられた送信時間のテーブルを参照することによって決定することができる。そのようなテーブルは、埋め込まれた動作チャネルのような制御チャネルを使って送ることができる。割当のテーブルは、初期化メッセージとして送ることができる。この情報をどのようにしていつ送るかの選択は、特定のアプリケーションに基づいて行うことができる。
【００９４】
他の実施形態では、ユーザは周波数によって区別される。送信スケジューリングの代わりに、周波数シフターを使うことができまたは変調器を制御することができ、データが適当なトーンまたは周波数上だけに変調される。ユーザを区別するための他の方式を収容するのに他の変形が行われても良い。多数のアプローチを組み合わせることもできる。
【００９５】
ＤＳＬループ７１１から受信されたデータはハイブリッド７２９を通して復調およびデコードブロック７３１に渡される。このブロックの特定の性質は、変調とエンコードの性質に依存する。デコードされたデータは、それからパケット検査および復号モジュール７３３で復号されることができる。データは、それからデータキューおよびバッファ７３５に渡される。データは、それがそれから顧客に送信されることを許容する図１１のマルチプレクサ７０７への送信のためにキューの中で待つ。
【００９６】
検査および復号モジュール７３３では、もし暗号化が使われていれば、パケットは復号され、この動作の特定の性質は、使われた暗号化のタイプに依存する。このモジュールのパケット検査の側面は、パケットがこの特定のユーザに向けられているかどうかを決定することを含む。一実施形態では、パケットは、パケットの意図された受取人を示すのに使われているヘッダ、フッタ、またはその他のマーカーについて検査されることができる。もしこのＣＰＥデバイスに対応するユーザが意図された受取人であれば、パケットはキュー７３５に送られることができる。ヘッダ、フッタ、またはマーカーはパケットから剥ぎ取られて、パケットがユーザのネットワーク構成により良く従うようにする。一方、もしパケットがこのユーザに意図されていなければ、それは送られず、代わりに次のパケットによって上書きされるか廃棄される。
【００９７】
パケット検査は、ＣＰＥデバイスに、それが受信することを意図されていないパケットを受信することなく、他のユーザと多数のＤＳＬループセグメントを共有することを許容する。他の実施形態では、このユーザのためのパケットを他のユーザのためのパケットから区別するのに復号プロセスを使うことができる。成功裡に復号することができるパケットは、このユーザのためのものであると決定することができる。成功裡に復号することができないパケットは廃棄される。
【００９８】
図１３は、図１１の送受信機７０９への代替的アプローチを示す。この送受信機は、図８、９，１０の例でのように、ＤＦＴ復調とＩＤＦＴ変調をサポートし、同様のアプローチと技術が適用される。図１３の例示的送受信機について、データは、マルチループセグメントのループの一つに相当する、ＤＳＬライン７１１上で受信される。このデータは、ハイブリッド７４７を通して復調器７４９に運ばれる。復調器は、図８の復調器６４１によって使われたアプローチと同様に、データを復調するのにＤＦＴを使う。復調されたデータは、それから図１０のそれと同様のマルチユーザデータシンボルデコーダ７５１に送られる。デコーダから、データは、それが図１１のマルチプレクサ７０７に送られることを許容するバッファ７５３中に行列待ちさせられる。
【００９９】
他の方向では、逆マルチプレクサ７０５からのデータは、それがマルチユーザデータシンボルエンコーダ７４３に提供される前に送信バッファ７４１中に行列待ちさせられる。このエンコーダは、図９の例と同様に動作する。エンコードされたデータは、ＩＤＦＴ変調器のような変調器７４５に渡され、そこからハイブリッド７４７を通してＤＳＬループへ渡される。
【０１００】
ＬＴ設備でのように、ＮＴ設備は、あらゆる数のＤＳＬループとあらゆる数の同時または共有されたユーザをサポートするように適応されることができる。４つのループが簡単のために示されているが、多くの場合には３つから７つのループがよりあり得ても良いことを、図２から見ることができる。ループの特定の数は、どれほど多くのループが利用可能であるかと、トラフィック需要とに基づいて決定することができる。同様に、ユーザの数は、ペデスタルに接続されたユーザの数によって、またはあらゆるその他の適当な考慮によって決定されることができる。図面は、例としてのみ扱われるべきである。
【０１０１】
図１４は、どのようにしてＣＯにおけるＬＴ設備または中間位置とＣＰＥにおけるＮＴ設備との間で通信を確立することができるかの例を提供する。ＣＰＥ−ＮＴ設備が設置されてオンにされた時、それはそれからブロック８０１においてそれのＬＴとの通信を初期化することによって開始できる。これは認証、パスワードおよびパスキー交換、設備および加入の識別、通信で使われるべきあらゆる標準または慣例、および通信が始まる前に望まれ得るあらゆるその他の適当な動作を含むことができる。これらの動作は、典型的には初期化メッセージまたは（ＩＴＵ−Ｔ勧告G.997.1, G994.1, G992.1, G992.3, G992.5, G993.2に記載された）埋め込まれた動作チャネル上で搬送されたメッセージを使って行われるが、しかし、あらゆる他のタイプの制御チャネルが代わりに使われることができる。この認証の後、ブロック８０３において、ＬＴは送信時間のテーブルを、テーブルを使うことについての開始時間の表示と共にＮＴに送る。
【０１０２】
テーブルは、多くの形式を取ることができる。ＮＴによって維持されるマスターテーブルは、割当が行われているユーザへのポインターまたは参照によってマーク付けされたタイムスロットまたは時間間隔を有することができる。タイムスロットは、開始および終了時間によって示されても良いし、またはもしタイムスロットが均一または標準化された長さのものであれば、それらはマーカーまたはインデックスによって示されても良い。ＮＴは、テーブル全体またはそれに関係するテーブルの部分のみを受信しても良い。代替的実施形態では、テーブルは、ＮＴによって使われるために割り当てられた周波数またはトーンのテーブルまたはリストである。これら２つの可能性の代わりに、またはそれらに追加して、様々な他のタイプのテーブルまたはリストが使われても良い。
【０１０３】
ブロック８０７において、ＮＴは、テーブルまたはリストが正確に受信されているかどうかを決定する。もしそうでなければ、ブロック８０９において、否定的受領通知、ＮＡＣＫ、がＬＴに送られてプロセスは終了する。別の時間に別の認証を試みることができるか、またはＬＴは単にテーブルまたはリストをもう一度送ることを試みることができる。
【０１０４】
もしテーブルが正しく受信されれば、ＮＴは、肯定的受領通知、ＡＣＫ、をＬＴに送ることができる。テーブルはメモリに格納され、参照された開始時間がアクセスされ、ブロック８１３において、ＮＴとＬＴが通信を開始する。
【０１０５】
一般に、本発明の実施形態は、一つ以上のコンピュータシステムに格納されたかそれを通して転送されたデータを含んだ様々なプロセスを採用する。本発明の実施形態はまた、これらの動作を行うためのハードウェアデバイスまたは他の装置に関する。この装置は、要求された目的のために特別に構築されても良いし、またそれ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活性化されたか再構成された汎用コンピュータであっても良い。ここに提示されたプロセスは、いかなる特定のコンピュータまたは他の装置にも生来的に関連するものではない。特に、ここでの教示に従って書かれたプログラムと共に様々な汎用のマシンを使っても良いし、あるいは要求された方法ステップを行うより特殊化された装置を構築するのがより好都合であっても良い。
【０１０６】
上述した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含む様々なプロセスステップを採用する。これらのステップは、物理的量の物理的操作を要求するものである。必然的にではないが通常、これらの量は、格納され、転送され、合成され、比較され、あるいはそうでなければ操作されることが可能な電気的または時期的信号の形を取る。これらの信号をビット、ビットストリーム、データ信号、制御信号、値、要素、変数、特性、データ構造等と呼ぶのが、主に慣例的な用法の理由のために、時々好都合である。しかしながら、これらの全ておよび同様の用語は適当な物理的量と関連付けられるべきものであって、これらの量に適用された都合の良いラベルに過ぎないことを憶えておくべきである。
【０１０７】
更に、行われる操作は、しばしば識別する、適合する、または比較するというような用語によって呼ばれる。本発明の一部を形成する個々に記載された動作のいずれにおいても、これらの動作はマシン動作である。本発明の実施形態の動作を行うための便利なマシンには、汎用デジタルコンピュータまたは他の同様なデバイスを含む。全ての場合において、コンピュータを動作させる際の動作の方法と演算の方法自体との間の区別には留意すべきである。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望ましい物理的信号を生成するのにコンピュータを動作させるための方法ステップに関する。
【０１０８】
本発明の実施形態はまた、これらの動作を行うための装置に関する。この装置は、要求された目的のために特別に構築されても良いし、またそれはコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に活性化されたか再構成された汎用コンピュータであっても良い。ここに提示されたプロセスは、いかなる特定のコンピュータまたは他の装置にも生来的に関連するものではない。特に、ここでの教示に従って書かれたプログラムと共に様々な汎用のマシンを使っても良いし、あるいは要求された方法ステップを行うより特殊化された装置を構築するのがより好都合であっても良い。種々のこれらのマシンのために要求された構造は、上に与えられた記載から現れるであろう。
【０１０９】
加えて、本発明の実施形態は更に、様々なコンピュータ実装された動作を行うためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。媒体とプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計され構築されたものであっても良いし、またはそれらは一般的に利用可能な種類のものであっても良い。コンピュータ読み取り可能な媒体の例には、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープのような磁気的媒体；ＣＤ−ＲＯＭディスクのような光学的媒体；光ディスクのような磁気光学的媒体；リードオンリーメモリデバイス（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなプログラム命令を格納して行うように特別に構成されたハードウェアデバイスを含むが、これらに限定はされない。プログラム命令の例には、コンパイラによって作成されるようなマシンコードと、インタープリターを使ったコンピュータによって実行されても良い高次レベルコードを含んだファイルの両方を含む。
【０１１０】
ここでは、ＤＭＴシステムの周波数帯域幅の４０９６および／または８１９２トーンを使った例が提供されているが、しかし、より広い周波数の帯域を含んだ他の周波数帯域幅スペクトルを使っても良い。しかも、他の例示的システムでは、ＦＤＭが使われる一方で、いくつかのシステムではＮＥＸＴ／ｅｃｈｏ打ち消しを使っても良い。一つの技術は、他よりも有利であっても良いしおよび／または他に対して不利を有していても良い（例えば、ＮＥＸＴ／ｅｃｈｏ打ち消し技術に対するＦＤＭのより低いデータレート）。
【０１１１】
本発明の以下の詳細な記載は、発明の一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されない。むしろ、詳細な記載は描写的であることだけを意図されている。図面に対してここで与えられた詳細な記載は説明の目的のために提供されており、発明はこれらの限定された描写的かつ例示的な実施形態を越えて広がっている。
【０１１２】
本発明の多くの特徴および利点は記載から明白であり、よって、添付された請求項は発明のそのような特徴および利点の全てを包含することが意図されている。更に、数々の変形や変更が可能であるので、本発明は描写され記載されたその通りの構築および動作に限定されない。従って、記載された実施形態は限定的ではなく描写的なものとして取られるべきであり、発明はここに与えられた詳細に限定されるべきではなく、以下の請求項と、現在または将来において予知可能か予知不可能であるかに拘わらずそれらの等価物の全範囲によって規定されるべきである。
【図１】
2010507274.tif 000003
【図２】
2010507274.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2010507274.tif 000006
【図４Ｂ】
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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】
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【図１０】
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【図１１】
2010507274.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2010507274.tif 000016
【図１４】
2010507274.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月17日(2009.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＬ（デジタル加入者線）システムであって、
第一のユーザ顧客建物設備（ＣＰＥ）に通信的に接続された第一のＤＳＬループセグメントと、
第二のユーザＣＰＥに通信的に接続された第二のＤＳＬループセグメントと、
第一のＤＳＬループセグメントを、第三のＤＳＬループセグメントに接続する第一のジャンクションと、
第二のＤＳＬループセグメントを、第三のＤＳＬループセグメントに接続する第二のジャンクションと、
第一のユーザＣＰＥと通信的に接続するように第三のジャンクションに接続され、第二のユーザＣＰＥと通信的に接続するように第四のジャンクションに接続された、追加の共有ＤＳＬループセグメントと、
第三および追加の共有ループセグメントに接続され、第一および第二のユーザＣＰＥから受信したＤＳＬデータ通信を単一のチャネルに多重化し、データ通信を第三および追加の共有ＤＳＬループセグメント上で第一および第二のユーザＣＰＥに送るべき多数のデータストリームに逆多重化するネットワーク終端と、
からなるＤＳＬシステム。
【請求項２】
第三のＤＳＬループセグメントは、第一および第二のＤＳＬループセグメントからのデータ通信を中央局へ運ぶ、請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項３】
第三のＤＳＬループセグメントおよび追加の共有ループセグメント上で、第一および第二のユーザＣＰＥのＤＳＬデータ通信を運ぶ際に使われるための、周波数割当または時間割当を制御することと、
上りまたは下り送信時間を、第一および第二のユーザＣＰＥに割り当てることと、
上りまたは下り送信の際に使われるために、第一および第二のユーザＣＰＥによって使われるための、区別されたヘッダを割り当てることと、
の少なくとも一つを行うコントローラから更になる請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項４】
コントローラは、第一および第二のユーザＣＰＥに論理コネクションを割り当て、各論理コネクションは、送信パラメータと送信優先度を有し、ユーザＣＰＥの少なくとも一つについて一つより多くの論理コネクションがある、請求項３のＤＳＬシステム。
【請求項５】
コントローラは、第一および第二のＤＳＬループセグメント上で送信されたデータ中の反射と、第一および第二のＤＳＬループセグメント中の不適切な終端、の少なくとも一つを検出し、
検出された反射に基づいて第一および第二のユーザＣＰＥに送信パラメータを割り当て、
不適切な終端を補償するように第一および第二のユーザＣＰＥに送信パラメータを割り当てる、
請求項３のＤＳＬシステム。
【請求項６】
第三および追加の共有ＤＳＬループセグメント上のデータ通信をベクトル化する、ベクトル化部から更になる請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項７】
ベクトル化部は、ダイナミックスペクトルマネージャーまたはＤＳＬオプティマイザーの一部である、請求項６のＤＳＬシステム。
【請求項８】
第三および追加の共有ループセグメントは、ＴＤＩＭ結合、イーサネット（登録商標）結合、ＡＴＭ結合、またはＧ．ｂｏｎｄプロトコルを使って結合される、請求項１のＤＳＬシステム。
【請求項９】
ＤＳＬ（デジタル加入者線）データパケットの第一のセットをＤＳＬループセグメントを通して第一のユーザＣＰＥに送り、
ＤＳＬデータパケットの第二のセットをＤＳＬループセグメントを通して第二のユーザＣＰＥに送り、
データパケットの第一および第二のセットはＤＳＬループセグメント上で多重化されること、
からなる方法。
【請求項１０】
パケットの第一のセットは、パケットの第二のセットとは異なるヘッダを使って送られる、請求項９の方法。
【請求項１１】
パケットの第一のセットを送ることは、パケットをＤＳＬループセグメントを通して、
第一の顧客建物設備に接続されている第二のＤＳＬループセグメントに連結された第一のジャンクションまで送ることからなり、パケットの第二のセットを送ることは、パケットをＤＳＬループセグメントを通して、第二の顧客建物設備に接続されている第三のＤＳＬループセグメントに連結された第二のジャンクションまで送ることからなる、請求項９の方法。
【請求項１２】
第一のＤＳＬループセグメントは少なくとも一つの追加の共有ＤＳＬループセグメントと共通のバインダーにあり、データパケットは第一および追加の共有ＤＳＬループセグメント上に多重化されている、請求項９の方法。
【請求項１３】
データパケットは、データパケットの第一および第二のセットを第一および追加の共有ＤＳＬループセグメントを通して送信されるべき多数のデータストリームに分解することによって多重化される、請求項１２の方法。
【請求項１４】
各々が複数のＤＳＬ（デジタル加入者線）ループセグメントの一つにそれぞれ連結された複数の受信チェインであって、各受信チェインはそれぞれのＤＳＬループセグメントを通して受信されたパケットを検査し、受け取りを意図されているパケットを選択するパケット検査モジュールを含むものと、
各々が複数のＤＳＬループセグメントの一つにそれぞれ連結された複数の送信チェインであって、各送信チェインはタイミングおよびマーキングの少なくとも一つを使って、それぞれのＤＳＬループセグメントを通して送信されたパケットを一意に識別する送信モジュールを含むものと、
各受信チェインによって受信されたパケットを合成し、パケットをネットワークに提供するマルチプレクサと、
ネットワークからパケットを受信し、各パケットを送信チェインの相当する一つに提供する逆マルチプレクサと、
からなる装置。
【請求項１５】
ヘッダおよびタイムスロットの少なくとも一つを使ってＤＳＬループセグメントを通して送信されたパケットを一意に識別する、初期化メッセージの形の命令を受信する動作チャネル、から更になる請求項１４の装置。
【請求項１６】
送信のためのパケットを暗号化し受信したパケットを復号する際に使用するための、暗号化鍵とパラメータを受信する動作チャネル、から更になる請求項１４の装置。
【国際調査報告】
2010507274.tif 000018
2010507274.tif 000019