(57)【要約】【課題】ＸＤＳＬ通信システムにおける、データ信号の品質を制御するための方法、関連する受信機、および関連する送信機を提供する。【解決手段】このＸＤＳＬ通信システムは、送信機および受信機を含む。送信機は、ＸＤＳＬ回線を介して受信機に結合され、このＸＤＳＬ回線を介して、送信機は、送信機から受信機にデータ信号を運ぶための複数のデータ搬送波に、データ信号を乗せて送信する。この受信機は、受信機によって受信されたデータ信号の品質を分析し、次いで、このデータ信号の品質が事前に決定されたレベルより低い場合は、送信機に、複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、データ品質を向上させるように要求する。要求に応答して、送信機は、この複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、データ信号を向上させる。【選択図】      図２
2005102202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＤＳＬ通信システムでデータ信号の品質を制御するための方法であって、前記ＸＤＳＬ通信システムが、送信機および受信機を含み、前記送信機が、ＸＤＳＬ回線を介して前記受信機に結合されており、前記送信機が、前記送信機から前記受信機にデータ信号を運ぶためのデータ搬送波に前記データ信号を乗せて送信し、前記方法は、
ａ．前記受信機が、前記受信機によって受信された前記データ信号の品質を分析するステップを含み、
前記方法はさらに、
ｂ．前記データ信号の前記品質が事前決定されたレベルより低い場合は、前記受信機が、前記送信機に、複数の前記データ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、前記データ信号の前記品質を向上させるように要求するステップと、
ｃ．前記要求に応答して、前記送信機が、複数の前記データ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、前記データ信号を向上させるステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ＸＤＳＬ通信システムで使用するための受信機（ＤＲＥ）であって、前記ＸＤＳＬ通信システムが、送信機（ＤＴＥ）および前記受信機（ＤＲＥ）を含み、前記受信機が、前記送信機によって送信されたデータ信号を運ぶためのデータ搬送波上の前記データ信号を受信するように構成され、前記受信機（ＤＲＥ）が、
ａ．前記送信機（ＤＴＥ）によって送信された、前記受信されたデータ信号の品質を分析するように構成される信号分析部（ＳＡＰ）と、
ｂ．前記信号分析部（ＳＡＰ）の出力に結合される入力を含み、前記データ信号の前記品質が、事前に決定されたレベルより低い場合には、前記送信機に、前記データ信号の前記品質の向上を求める要求を作り出すように構成される要求確立部（ＲＥＰ）と、
ｃ．前記要求確立部（ＲＥＰ）の出力に結合される入力を含み、前記要求を前記送信機（ＤＴＥ）に向けて送るように構成された要求送信部（ＲＴＰ）とを含み、
前記受信機（ＤＲＥ）の前記要求確立部（ＲＥＰ）が、複数の前記データ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、前記データ信号の前記品質を向上させることを求める前記要求を作り出すように構成されることを特徴とする受信機（ＤＲＥ）。
【請求項３】
ＸＤＳＬ通信システムで使用するための送信機（ＤＴＥ）であって、前記ＸＤＳＬ通信システムが、前記送信機（ＤＴＥ）および受信機（ＤＲＥ）を含み、前記送信機（ＤＴＥ）が、データ信号を前記送信機（ＤＴＥ）から前記受信機（ＤＲＥ）に運ぶためのデータ搬送波に乗せて、前記データ信号を送信し、前記送信機（ＤＴＥ）が、
ａ．前記受信機（ＤＲＥ）から、前記データ信号の品質向上の要求を受信するように構成される要求受信部（ＲＲＰ）と、
ｂ．前記要求受信部（ＲＲＰ）の出力に結合される入力を含み、前記データ信号の前記品質の向上を求める前記要求を解釈するように構成される要求解釈部（ＲＩＰ）とを含み、
前記送信機（ＤＴＥ）がさらに、
ｃ．前記要求解釈部（ＲＩＰ）の出力に結合される入力を含み、前記データ信号の前記品質の向上を求める前記要求に応答して、複数の前記データ搬送波について、送信パワーの増加を実施するように構成された送信パワー増加部（ＴＰＩＰ）をさらに含むことを特徴とする送信機（ＤＴＥ）。
【請求項４】
前記送信機が、ビットスワップ実施部（ＳＰＰ）をさらに含み、前記ビットスワップ実施部（ＳＰＰ）が、前記要求解釈部（ＲＩＰ）の出力に結合される入力を含み、また複数の前記データ搬送波について、前記送信パワーの増加の後に、前記送信機から前記受信機（ＤＲＥ）にデータ信号を運ぶためのデータ搬送波上でビットスワップを実施するように構成されることを特徴とする、請求項３に記載の送信機（ＤＴＥ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のＸＤＳＬ通信システムにおけるデータ信号の品質制御方法、請求項２のプリアンブルに記載の関連する受信機、および請求項３のプリアンブルに記載の関連する送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
こうした方法および関連する装置は、たとえば１９９９年６月、国際通信連合（ＩＴＵ：International  Telecommunications  Union）によって発行された、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９２．１、名称「Asymmetric  digital  subscriber  line  (ADSL)  transceivers」、119〜123頁、「AOC  on-line  adaptation  and  reconfiguration」の項から当技術分野において、既に知られている。
【０００３】
ＸＤＳＬシステムで、送信パワーは、サブ搬送波（carrier）と称されるすべてのデータ搬送波に分散されて、それぞれの搬送波について、あるパワースペクトル密度（ＰＳＤ：Power  Spectral  Density）値がもたらされることが、その勧告に記載されている。この送信パワーは、チャネルを通って伝わることによって減衰され、受信機では、ある低減された受信パワーがもたらされる。さらに、チャネルは、信号にノイズを加える特性をも有する。この減衰された信号に、追加のノイズを加えたものから、信号対雑音比が決定され得る。ある一定の最大エラーレートを依然として保証しながら、それぞれの搬送波に乗せて送信することができるビット数は、この信号対雑音に基づいて決定され得る。次いで、送信機がリンク確立状態（showtime）にあるときに、送信機によって、このビット数が、それぞれのデータ搬送波に乗せて送信される。
【０００４】
新しく生じる妨害子（disturber）または天候状態、およびノイズの時間変化など、ある条件に起因するチャネル特性と同様に、信号の信号対雑音比もまた変化する。したがって、変化するチャネル特性およびノイズのせいで、現在の信号対雑音比が、ある一定の最大エラーレートを依然として保証しながら、以前に決定された搬送波単位のビット数を送信するのに必要な信号対雑音比と異なることがある。データフローを妨げずに、変更された現在のチャネル特性およびチャネルのノイズに合う新しい値に、それぞれの搬送波のパワースペクトル密度値を変更して、安定した通信を保証するために、ビットスワップ（bit  swap）が実施される。
【０００５】
上述のＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ９９２．１に記載されているように、ＡＤＳＬバージョン１では、ビットスワップ機構は、１秒当たり多くて４つのトーン（通常のビットスワップ要求）または６つのトーン（拡張ビットスワップ要求）しか変更することができないので、回線のノイズ状態が急速に変化している場合には、モデムは、必要なすべてのビットスワップを実施する時間が経過しないうちに、リンクが確立されている状態ではなくなることがある。
【０００６】
さらに、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ９９２．２に記載されているように、ＡＤＳＬバージョン２では、ビットスワップ機構は、さらに大きくなり、ビットスワップにすべての搬送波を含めることができ、それは、ＡＤＳＬバージョン１に比べて改善された点である。しかし、この場合、転送されるビットスワップ要求メッセージが大きく、また回線上のノイズが高い場合には、受信されるビットスワップ要求メッセージが破損される可能性が、依然としてかなり存在する。
【特許文献１】米国特許第５２６５１５１号明細書
【特許文献２】米国特許第６４８７２４１号明細書
【特許文献３】米国特許第６０６１４２７号明細書
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９２．１「Asymmetric  digital  subscriber  line  (ADSL)  transceivers」の119〜123頁、「AOC  on-line  adaptation  and  reconfiguration」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、データ信号の品質を制御するための上記の知られているタイプの、データ信号の品質制御方法、送信機、および受信機を提供することであるが、このデータ信号の品質制御は、モデムの安定性が大きく増すように実施される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載のパワー送信制御方法、請求項２に記載の受信機、および請求項３に記載の送信機によって達成される。
【０００９】
実際に、受信機ＤＲＥによって受信されたデータ信号の品質が、事前に決定されたレベルより低い場合には、送信機に、複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによってデータ信号の品質を向上するように要求し、次いで、受信機の要求に応答して、送信機が、複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、複数のデータ搬送波の各データ搬送波のパワースペクトル密度は、信号対雑音比が、モデムの安定した動作を保証するのに十分なほど高いレベルまでに増加される。このようにして、信号対雑音比は、モデムの安定性が大きく増し、また既存のビットスワップ方法に比べて、フレームが破損する可能性が非常に低くなった状態で、データの送信を実行することができる程度にまで、短時間に向上される。
【００１０】
本発明の追加の特徴について、請求項４に記載する。
【００１１】
複数のデータ搬送波の送信パワーを増加させた後に、送信機から受信機にデータ信号を運ぶためのデータ搬送波上でビットスワップを実施することによって、このビットスワップは、送信パワーの増加によってもたらされたパワースペクトル密度を微調整するために実施される。
【００１２】
請求項で使用される用語「含む」は、以下に挙げる意味に限定されるものと解釈すべきでないことに留意されたい。したがって、表現「手段ＡおよびＢを含む装置」の範囲は、構成要素ＡおよびＢだけからなる装置に限定されるべきでない。用語「含む」は、本発明に関して、その装置の単に関連する構成要素が、ＡおよびＢであることを意味する。
【００１３】
同様に、請求項で使用される用語「結合された」もまた、直接的な接続だけに限定されるものと解釈すべきでないことに留意されたい。したがって、表現「装置Ｂに結合された装置Ａ」の範囲は、装置Ａの出力が装置Ｂの入力に直接に接続される、装置またはシステムに限定されるべきでない。用語「結合された」は、Ａの出力とＢの入力との間に、他の装置または手段を含むパスであり得るパスが存在することを意味する。
【００１４】
本発明の上記および他の目的および特徴は、添付の図面に併せて、一実施形態についての以下の説明を参照することによって、より明らかになり、また本発明自体が、最もよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の段落では、図面を参照して、本発明によるパワー送信制御方法、送信機、および受信機の実装について述べる。この説明の第１の段落では、図１に示すＸＤＳＬシステムの主な要素について述べる。第２の段落では、前述の要素と説明する手段との間のすべての接続について限定する。次いで、図２に示す送信機および受信機の関連するすべての機能手段について述べ、その後で、すべての相互接続について述べる。次の段落では、データ信号の品質制御方法の実際の実施について述べる。
【００１６】
本発明による実施形態のデジタル加入者線通信システムネットワークの極めて重要な要素は、この実施形態では、ユーザ端末であると選択されている送信機、ならびにここではインターネットであると選択されている通信ネットワークＣＮＷに送信機を結合する、ここでは中央オフィスであると選択されている受信機である。この送信機は、データを、ＡＤＳＬおよびＶＤＳＬ規格などのいずれかのＸＤＳＬ規格による複数の搬送波に乗せて変調することによって、受信機に向けてこのデータを送信することができる。
【００１７】
こうしたＸＤＳＬ通信ネットワークは通常、複数の送信機および受信機を含むが、この説明では、わかりやすいように、１つの送信機および１つの受信機だけについて述べることを選択している。
【００１８】
送信機ＤＴＥは、たとえば一般に知られているＰＯＴＳネットワークなどのツイストペア銅線を介して、受信機ＤＲＥに結合される。
【００１９】
受信機ＤＲＥは、いずれかのＸＤＳＬ規格に従ってデータが搬送波に乗せて変調される、ＸＤＳＬ送信機によって送信されるデータを受信するように構成されたデータ受信部ＤＲＰ（data  receiving  part）、ならびに前記送信機ＤＴＥによって送信される、受信データ信号の品質を分析することができる信号分析部ＳＡＰ（signal  analysis  part）を含む。受信機ＤＲＥはさらに、データ信号の品質が事前に決定されたレベルより低い場合は、送信機ＤＴＥへのデータ信号の品質向上要求を作り出すように構成される、要求確立部ＲＥＰ（request  establishing  part）を含む。本発明では、この要求確立部ＲＥＰは、複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、データ信号の品質を向上させることを求める要求を作り出すように構成される。要求確立部ＲＥＰによって要求を作り出した後に、要求送信部ＲＴＰ（request  transmitting  part）は、この要求を送信機ＤＴＥに向けて送るように構成される。
【００２０】
要求確立部ＲＥＰは、信号分析部ＳＡＰの出力に結合される入力を含む。信号分析部ＳＡＰは、データ受信部ＤＲＰの出力に結合される入力を含む。要求送信部ＲＴＰは、要求確立部ＲＥＰの出力に結合される入力を含み、同時に受信機ＤＲＥの出力端子Ｏ２でもある出力をさらに含む。
【００２１】
送信機ＤＴＥはまず、いずれかのＸＤＳＬ規格に従ってデータが搬送波に乗せて変調される、ＸＤＳＬ受信機に向けてデータを送信するように構成されるデータ送信部ＤＳＰ（data  sending  part）を含み、さらに、前記受信機ＤＲＥから、データ信号の品質向上要求を受信するように構成される、要求受信部ＲＲＰ（request  reception  part）を含む。さらに、送信機ＤＴＥは、データ信号の品質向上要求を解釈し、かつどの動作が実行されるべきかを判断することができる、要求解釈部ＲＩＰ（request  interpreting  part）を含む。送信機ＤＴＥはさらに、前記データ信号の前記品質の向上を求める前記要求に応答して、複数のデータ搬送波について、送信パワーの増加を実施するように構成される送信パワー増加部ＴＰＩＰ（transmit  power  increasing  part）を含む。送信機ＤＴＥはさらに、複数のデータ搬送波の送信パワーを増加した後に、前記送信機から前記受信機ＤＲＥにデータ信号を運ぶためのデータ搬送波上で、ビットスワップを実施することができるビットスワップ実施部ＳＰＰ（bit  swap  performing  part）をさらに含み得る。
【００２２】
データ送信部ＤＳＰは、同時に送信機ＤＴＥの出力端子Ｏ１でもある出力を含み、また送信機パワー増加部ＴＰＩＰの出力に結合される入力を含む。データ送信部ＤＳＰはさらに、ビットスワップ実施部ＳＰＰの出力に結合される入力を含む。要求解釈部ＲＩＰは、前記要求受信部ＲＲＰの出力に結合される入力を含む。要求受信部ＲＲＰは、同時に送信機ＤＴＥの入力端子Ｉ１でもある入力を含む。送信パワー増加部ＴＰＩＰはさらに、要求解釈部ＲＩＰの出力に結合される入力を含む。
【００２３】
追加のビットスワップ実施部ＳＰＰは、要求解釈部の出力に結合される入力を含む。
【００２４】
本発明について説明するために、やがて生じる新しい妨害子など、追加の雑音および外部条件のせいで、データ伝送のエラーレートが、事前に決定されたある最大レベルより低いままであることを保証するためには、データ信号の品質向上が必要であるほどにまでに、信号対雑音比が低下したと仮定する。受信機ＤＲＥの信号分析部ＳＡＰは、前記送信機ＤＴＥから送信された受信データ信号の品質を分析する。データ信号の品質が、事前に決定されたレベルより低い、すなわちデータ伝送の最大エラーレートが、保証されないレベルである場合は、要求確立部ＲＥＰは、データ信号の品質を向上させるために、送信機ＤＴＥへの要求を作り出す。本発明では、この要求確立部ＲＥＰは、複数のデータ搬送波について、同等の送信パワーの増加を実施することによって、データ信号の品質を向上させることを求める要求を作り出す。次いで、要求送信部ＲＴＰは、要求確立部ＲＥＰによって要求が作り出された後に、制御パスＣＰ（control  path）を介して送信機ＤＴＥに向けて、この要求を送信する。要求受信部ＲＲＰは、受信機ＤＲＥから、データ信号の品質向上の要求を受信する。次いで、解釈部ＲＩＰは、データ信号の品質向上の要求を解釈し、どの動作が実行されるべきかを判断する。次いで、送信パワー増加部ＴＰＩＰは、前記データ信号の品質向上の前記要求に応答して、複数のデータ搬送波について送信パワーの増加を実施する。
【００２５】
送信パワーの増加によって、信号対雑音比は、モデムの安定性が大きく増し、また既存のビットスワップ方法に比べて、フレームが破損する可能性が非常に低くなった状態で、データの送信を実行することができる程度にまで、非常に短時間に向上される。
【００２６】
次いで、送信パワーが全体的に増加された、データ信号を微調整するために、ビットスワップ実施部ＳＰＰは、送信パワーが増加された後に、前記送信機ＤＴＥから前記受信機ＤＲＥにデータ信号を運ぶための搬送波上で、ビットスワップを実施する。
【００２７】
複数のデータ搬送波の送信パワーの増加は、信号のスペクトル全体で、信号対雑音比の向上を実現するために、すべてのデータ搬送波について、送信パワーを増加することであり得るが、しかし、これは、信号のスペクトル全体の所定部分の信号比の向上を実現するための、サブセットが複数のデータ搬送波からなる、データ搬送波のサブセットについての送信パワー増加である場合もあることに留意されたい。後者の場合、最初のシナリオに比べて、パワーの節約が実現される。
【００２８】
ビットスワップメッセージは、搬送波のビットローディングおよび／または送信エネルギーを、変化する回線の状態に適応させるために、受信機から送信機に送信される。
【００２９】
ＸＤＳＬ受信機はさらに、データ信号を送信機ＤＴＥから受信機ＤＲＥに運ぶための搬送波上で、ビットスワップを実施することを求める要求を、信号対雑音比などの基準に基づいて作り出すように構成されたビットスワップ開始部ＳＩＰ（bit  swap  initiating  part）を含むことができ、ＸＤＳＬ受信機はさらに、データ信号を送信機ＤＴＥから受信機ＤＲＥに運ぶための搬送波上で、ビットスワップを実施することを求める要求を送信するように構成されたビットスワップ要求送信部ＳＴＰ（bit  swap  request  transmitting  part）を含む。
【００３０】
データ送信の一方向だけについて、その方向のための本発明の機構と併せて説明しているが、本発明は、他方向のデータ送信にも適用できることにさらに留意されたい。
【００３１】
最後に、本発明の実施形態について、上記では、機能ブロックに関して説明していることを述べておく。上記のこうしたブロックについての機能説明から、電子デバイス設計の技術分野の当業者には、こうしたブロックの実施形態が、よく知られている電子構成部品を用いてどのように製造され得るかが明らかになろう。したがって、機能ブロックの内容の詳細なアーキテクチャは、示していない。
【００３２】
本発明の原理について、特定の装置に関連して上記で述べたが、この説明は、例示するためのものにすぎず、特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を限定するものでないことを明確に理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ＸＤＳＬ通信システムを示す図である。
【図２】図１に示す送信機ＤＴＥおよび受信機ＤＲＥの機能図である。
【符号の説明】
【００３４】
ＣＮＷ  通信ネットワーク
ＣＰ  制御パス
ＤＲＰ  データ受信部
ＤＲＥ  送信機
ＤＳＰ  データ送信部
ＤＴＥ  受信機
Ｉ１、Ｉ２  入力端子
Ｏ１、Ｏ２  出力端子
ＲＥＰ  要求確立部
ＲＩＰ  要求解釈部
ＲＲＰ  要求受信部
ＲＴＰ  要求送信部
ＳＡＰ  信号分析部
ＳＰＰ  ビットスワップ実施部
ＴＰＩＰ  送信パワー増加部
【図１】
2005102202.tif 000003
【図２】
2005102202.tif 000004
【外国語明細書】
2005102202.tif 000005
2005102202.tif 000006
2005102202.tif 000007
2005102202.tif 000008
2005102202.tif 000009
2005102202.tif 000010
2005102202.tif 000011
2005102202.tif 000012
2005102202.tif 000013
2005102202.tif 000014
2005102202.tif 000015
2005102202.tif 000016
2005102202.tif 000017
2005102202.tif 000018