(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号に同期して半二重方式で通信するシステムの第１通信ラインと近接して位置した第２通信ラインを通じて全二重方式で通信するシステムにおいて、
前記第２通信ラインを通じて受信されたアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、
このアナログディジタル変換器から出力された前記ディジタル信号を順次貯蔵し、貯蔵された順序通り順次出力する先入れ先出しバッファと、
この先入れ先出しバッファから出力された時間領域内の前記ディジタル信号を周波数領域内の信号に変換し、変換された信号の位相を出力する高速フーリエ変換器と、
この高速フーリエ変換器から出力された前記周波数領域内の信号を受け入れて元来の信号に復元する受信データ処理器と、
前記高速フーリエ変換器からの一連の位相情報を受け入れ、前記受信データ処理器が前記高速フーリエ変換器からの出力信号のうちデータ信号に同期するように制御する同期化回路とを含み、
前記第２通信ラインを通じて受信される前記アナログ信号は所定時間ＴＴＲインディケーション信号であり、その後前記データ信号であり、
前記ＴＴＲインディケーション信号はＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムの前記基準信号であるＴＴＲ信号によるＦＥＸＴ及びＮＥＸＴ干渉区間を各々示すシンボルを含み、
前記同期化回路は、
前記高速フーリエ変換器から前記位相を受け入れ、現在入力された前記位相が前記シンボルのうちいずれかに対応するかを検出し、前記現在入力された位相が前記シンボルのうちいずれにも対応しない時以前に入力された位相と前記現在入力された位相の位相差を出力するシンボル検出器と、
前記先入れ先出しバッファに貯蔵された前記ディジタル信号のうち前記位相差に対応する時間程の前記ディジタル信号が除去されるように前記先入れ先出しバッファを制御する位相調節器と、
前記シンボル検出器により検出されたシンボルを貯蔵するメモリと、
このメモリに貯蔵されたシンボルとハイパフレームを構成するフレームのシンボルをコリレーションして前記受信データ処理器が前記ＴＴＲインディケーション信号以後に入力される前記データ信号を受け入れるように制御するコリレータとを含む
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第２通信ラインを通じて全二重方式で通信するシステムはＡＤＳＬシステムであることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１通信ラインを通じて半二重方式で通信するシステムはＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムであることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記位相調節器は、
位相差とオーバラップ時間との対応関係を貯蔵しているルックアップテーブルと、
このルックアップテーブルを参照して前記位相差に対応するオーバラップ時間程の前記ディジタル信号が除去されるように前記先入れ先出しバッファを制御するスライサとを含むことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
ＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムのデータ伝送ラインと近接して位置したディジタル加入者ラインを通じて中央局とデータを送受信するＡＤＳＬ通信システムにおいて、
前記ディジタル加入者ラインを通じて受信されたアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、
このアナログディジタル変換器から出力された前記ディジタル信号を順次貯蔵し、貯蔵された順序通り順次出力する先入れ先出しバッファと、
この先入れ先出しバッファから出力された時間領域内の前記ディジタル信号を周波数領域内の信号に変換し、変換された信号の位相を出力する高速フーリエ変換器と、
この高速フーリエ変換器から出力された前記周波数領域内の信号を受け入れて元来の信号に復元する受信データ処理器と、
前記高速フーリエ変換器からの一連の位相情報を受け入れ、前記受信データ処理器が前記高速フーリエ変換器からの出力信号のうちデータ信号を始め位置から受け入れるように制御する同期化回路とを含み、
前記ディジタル加入者ラインを通じて受信される前記アナログ信号は所定時間ＴＴＲインディケーション信号であり、その後前記データ信号であり、
前記ＴＴＲインディケーション信号は前記ＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムの基準信号であるＴＴＲ信号によるＦＥＸＴ及びＮＥＸＴ干渉区間を各々示すシンボルを含み、
前記同期化回路は、
前記高速フーリエ変換器から前記位相を受け入れ、現在入力された前記位相が前記シンボルのうちいずれかに対応するかを検出し、前記現在入力された位相が前記シンボルのうちいずれにも対応しない時以前に入力された位相と前記現在入力された位相の位相差を出力するシンボル検出器と、
前記先入れ先出しバッファに貯蔵された前記ディジタル信号のうち前記位相差に対応する時間程の前記ディジタル信号が除去されるように前記先入れ先出しバッファを制御する位相調節器と、
前記シンボル検出器により検出されたシンボルを貯蔵するメモリと、
このメモリに貯蔵されたシンボルとハイパフレームを構成するフレームのシンボルをコリレーションして前記受信データ処理器が前記ＴＴＲインディケーション信号以後に入力される前記データ信号を受け入れるように制御するコリレータとを含む
ことを特徴とするＡＤＳＬ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＴＣＭ−ＩＳＤＮ（Ｔｉｍｅ−Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ラインと共存するディジタル加入者ラインを用いた通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近インタネット等の超高速通信に対する要求が増加し、パソコムの普及が拡大されることにより、高速のデータ通信が可能になりながらも設置費及び使用料が低廉な通信方法の必要性が生じた。これに対する解決方案として既存の家庭及び事務室毎に設けられた一般銅電話線を用いてディジタルデータ通信を行うｘＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）通信方法が提案された。
【０００３】
ｘＤＳＬは電話線を使用する全ての形態の通信方法の総称であり、既存のＴ１ラインに代わるＨＤＳＬ（Ｈｉｇｈ  ｄａｔａ−ｒａｔｅ  ＤＳＬ）、一つのツイストペアーコパーライン（ｔｗｉｓｔｅｄ−ｐａｉｒ  ｃｏｐｐｅｒ  ｌｉｎｅ）を用いたＴ１或いはＥ１に代わるＳＤＳＬ（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ＤＳＬ）、公衆電話加入者網（ｐｕｂｌｉｃ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）ＰＳＴＮ環境で大容量のデータを送ることができるＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ＤＳＬ）等を含む。
【０００４】
ＡＤＳＬで‘ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ（非対称）’は、中央局（ｃｅｎｔｒａｌｏｆｆｉｃｅ）ＣＯから遠隔端末機（ｒｅｍｏｔｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）ＲＴに伝送される下りデータ（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）が遠隔端末機から中央局へ伝送される上りデータ（ｕｐｓｔｒｅａｍ）より帯域幅が大きく、データ量も大きいので付いた名称である。ＡＤＳＬは現行電話線や電話機をそのまま使用しながら高速データ通信が可能であるだけでなく、データ通信と一般電話（ＰＯＴＳ）（Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を同時に使用できることが特徴である。ＡＤＳＬの伝送速度は下りデータが８Ｍｂｐｓ、上りデータが６４０ｋｂｐｓまで可能である。
【０００５】
広い帯域幅が要求されるｘＤＳＬ伝送は同一のケーブル束（ｃａｂｌｅ−ｂｉｎｄｅｒ）グループ内で一対の銅線の間に大きいクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）干渉を起こす。クロストークのレベルはケーブル構造及び材質により多様である。特に、米国で使用されるプラスチック絶縁されたケーブル（ｐｌａｓｔｉｃ−ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｃａｂｌｅｓ）ＰＩＣより日本、韓国等で使用される製紙原料である“パルプ”を絶縁体とする電話ケーブルはより多いクロストーク干渉を起こす。そうした国で現在の電話ケーブルはクロストーク干渉を起こしやすいため広帯域ＤＳＬサービスを提供することは非常に難しいことである。
【０００６】
図１はＩＳＤＮラインに存在する干渉の問題を示している。中央局１０は電話ネットワークバックボーン（ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｂａｃｋｂｏｎｅ）をローカルライン２０に連結する多数のＩＤＳＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ラインカード１１を含む。ローカルライン２０は加入者宅内装置と連結される。遠隔ＩＳＤＮ端末機アダプタ（ｒｅｍｏｔｅ  ＩＳＤＮ  ｔｅｒｍｉｎａｌ  ａｄａｐｔｅｒｓ）又はモデム３０は中央局１０から数キロメートル以内に位置した遠隔端末機に位置する。
【０００７】
ＩＳＤＮラインカード１１から遠隔ＩＳＤＮモデム１２までのローカルラインは一つ又はそれ以上のケーブル束（ｃａｂｌｅ  ｂｕｎｄｌｅｓ）１２を通じてラウト（ｒｏｕｔｅ）される。こうしたケーブル束１２は数十又はそれ以上の独立した電話ライン又は銅線対を含む。標準音声サービス、ＩＳＤＮサービス、そしてＤＳＬサービスは同一のケーブル束を共有する。従って、一つのケーブル束１２でラインは他のラインと隣接した位置に置かれ、相互インダクタンスによりライン２０上にクロストーク干渉又はノイズを誘発する。干渉はＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ−ｏｌｄ−ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ）のように周波数が低い音声サービスで無視することができるが、８０〜３２０ｋＨｚ程度の高い周波数帯域幅を使用するＩＳＤＮディジタルサービスでは看過することができない。新しいｘＤＳＬサービスもやはり高い周波数帯域幅を使用する。例えば、ＡＤＳＬの帯域幅は１ＭＨｚ以上であり、確然なクロストーク干渉問題を有する。クロストーク干渉を防止するために米国ではＰＩＣケーブルを使用し、エコーキャンセラ全二重データ伝送（ｆｕｌｌ−ｄｕｐｌｅｘ  ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｅｃｈｏ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）を採用する。
【０００８】
日本はパルプケーブルを用いたので、干渉（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を除去するためにエコーキャンセラ全二重方式の代わりにＴＣＭ（ｔｉｍｅ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＩＳＤＮを採用した。ＴＣＭ−ＩＳＤＮは４００ＨｚのＴＴＲ（ＴＣＭ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）信号を基準に動作する。即ち、ＴＴＲ信号がアクティブハイ（ａｃｔｉｖｅ  ｈｉｇｈ）であれば、中央局のＩＳＤＮラインカードがデータを伝送し、反対の場合には遠隔端末機のＩＳＤＮモデムから伝送されたデータを受信する。このようなＴＣＭ−ＩＳＤＮでは、中央局のＩＳＤＮラインカードが伝送モードである時データを受信しないので、ＮＥＸＴ（ｎｅａｒ  ｅｎｄ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）干渉を除去することができる。しかし、ＦＥＸＴ（ｆａｒ  ｅｎｄ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）干渉がやはり存在するが、これはＮＥＸＴに比べて非常に微弱である。
【０００９】
図２はＴＣＭ−ＩＳＤＮラインのタイミング図である。ウィンドウ２２の間に中央局から加入者宅内の遠隔ＩＳＤＮモデムにデータが出力される。このデータは一定時間遅延された後ウィンドウ２４の間に遠隔モデムに到着する。加入者宅内にあるＩＳＤＮ装置内のバーストクロック検出器（ｂｕｒｓｔ  ｃｌｏｃｋ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（図示せず）は受信ダウンストリームバーストのタイミングを判別し、それの伝送アップストリームバーストのタイミングを発生する。ウィンドウ２６の間にアップストリームデータは遠隔モデムから中央局へ伝送され、これは一定時間遅延された後ウィンドウ２８の間に中央局に到着する。特定時間でただＴＣＭ−ＩＳＤＮラインの一側のみがデータを伝送し、反対に他側は受信する。伝送される信号は除去されるエコーを有しないのでエコーキャンセラが不要である。
【００１０】
ＡＤＳＬが既存の公衆電話加入者網の一般電話と共に超高速通信を可能とするので、既存のＩＳＤＮ、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ等の他の環境下でもデータ通信を行うための方法が論議されてＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  Ｂ、ＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  Ｃ等の方法が提示された。ＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  ＢはＩＳＤＮ環境下でＡＤＳＬを使用するために上りデータの周波数帯域がＩＳＤＮの周波数帯域を含まないように変更した方法であり、ＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  Ｃは日本で使用される半二重（ｈａｌｆ−ｄｕｐｌｅｘ）伝送方式のＴＣＭ−ＩＳＤＮ環境下でＡＤＳＬを使用するための方法である。
【００１１】
ＡＤＳＬは全二重伝送方式である。だから、受信機は常にデータを受信する。もしＡＤＳＬモデム線路とＴＣＭ−ＩＳＤＮ線路が同一のケーブル束に設けられると、伝送中であるＴＣＭ−ＩＳＤＮモデム側のＡＤＳＬモデムは非常に強いＮＥＸＴによりＡＤＳＬ信号の受信に甚だしい影響を受けることになる。
【００１２】
図３は中央局で多数のＩＳＤＮラインを通じて同時にデータが伝送される時の干渉を示す図である。図２に示された伝送ウィンドウ２２の間、データのバーストは中央局から遠隔サイトへ伝送される。中央局のＩＳＤＮカードが全てデータを伝送するので中央局内のＡＤＳＬモデムのＮＥＸＴは伝送ウィンドウ２２の間、特に強い。受信ウィンドウ２８の間、中央局のＩＳＤＮカードはデータを伝送せず、ＦＥＸＴは電話ラインの長さにより減衰される（ａｔｔｅｎｕａｔｅ）のでＦＥＸＴはＮＥＸＴに比べて弱い。一方、加入者宅内のＡＤＳＬモデムでは、中央局にデータを伝送する時のＮＥＸＴが、中央局のＩＳＤＮカードからデータを受信する時のＦＥＸＴに比べて大きい。
【００１３】
従って、ＴＣＭ−ＩＳＤＮと同一のケーブル束に設けられるＡＤＳＬモデムはＦＥＸＴとＮＥＸＴとを考慮してＡＤＳＬ信号が送受信されるように設計されなければならない。ＮＥＸＴ干渉を最小化するための方法には、ＦＥＸＴ／ＮＥＸＴ区間により相異なるビットマップを使用する二重ビットマップ（ｄｕａｌ  ｂｉｔ−ｍａｐ）ＤＢＭ方式、クロストーク干渉量が少ないＦＥＸＴ区間にのみデータを伝送する単一ビットマップ（ＦＥＸＴ  ｂｉｔ−ｍａｐ）ＢＢＭ方式がある。ＴＣＭ−ＩＳＤＮ環境でＡＤＳＬサービスを提供する時、全ての帯域に渡ってＮＥＸＴの干渉量がＦＥＸＴの干渉量より大きいため、ＡＤＳＬとＴＣＭ−ＩＳＤＮサービスとの間に正確なネットワークタイム同期を遂行し、ＤＢＭ方式でデータを伝送する時伝送量を最大に高めることができる。
【００１４】
前述したように、ＴＣＭ−ＩＳＤＮはＴＴＲ信号がハイレベルである間中央局から遠隔端末機へデータを伝送し、ＴＴＲ信号がローレベルである間遠隔端末機から中央局へデータを伝送する。しかし、ＡＤＳＬモデムはＴＣＭ−ＩＳＤＮモデムのＴＴＲ信号を直接使用できないので、初期化過程中にＴＴＲ信号を特定周波数に載せて下りデータとして伝送する。即ち、ＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  Ｃによる中央局は２７６ｋＨｚのパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ  ｔｏｎｅ）と２０７ｋＨｚのＴＴＲインディケーショントーンとを同時に伝送する。遠隔端末機はパイロットトーンを用いてクロック同期化を遂行する。中央局はＴＴＲ信号と同期したハイパフレーム（ｈｙｐｅｒｆｒａｍｅ）によりＦＥＸＴ区間中＋４５°の位相情報を、そしてＮＥＸＴ区間中−４５°の位相情報をＴＴＲインディケーショントーンに含める。従って、遠隔端末機は受信した２０７ｋＨｚのＴＴＲインディケーション信号を分析してＦＥＸＴ及びＮＥＸＴ区間に対する位相情報を把握して受信したフレームに対するハイパーフレームを構成する。
【００１５】
図４はＡＤＳＬダウンストリーム信号のハイパフレームシンボルを示す図であり、３４５シンボルで１ハイパフレームを構成する。各シンボルは一つのフレームのシンボルを示す。ここで１ハイパフレームの周期は８５ｍｓであり、この値はＴＴＲ信号の周期（２．５ｍｓ）の倍数（即ち、３４倍）になる。又、図４ではサイクリックプリフィックス（ｃｙｃｌｉｃ−ｐｒｅｆｉｘ）を含むハイパフレームの例を示しているが、サイクリックプリフィックスを含まないハイパーフレームにおいても同様である。但し、この際には１ハイパフレーム（３４５シンボル）の周期が８０ｍｓである。
【００１６】
図５はＴＴＲ信号の３４周期に対応するＡＤＳＬ信号の１ハイパフレームを整理して示す表である。図５で黒い部分はＦＥＸＴ区間を示すシンボルであり、その外の部分はＮＥＸＴ区間を示すシンボルである。図５でシンボルをＦＥＸＴ又はＮＥＸＴに決定するための基準は縦に引かれた点線により決定される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図６は中央局から伝送されたＴＴＲインディケーション信号に含まれたシンボルを遠隔端末機が認識することを例示的に示すタイミング図である。ＡＤＳＬ  Ａｎｎｅｘ  ＣによるＡＤＳＬ中央局は通信初期化過程のときにＴＣＭ−ＩＳＤＮのＴＴＲ信号に同期してハイパフレームを生成し、ハイパフレームのシンボルを周波数が２０７ｋＨｚである信号に載せてＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉとして伝送する。ＴＴＲ信号がハイレベルである時（即ち、ＦＥＸＴ区間中）ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉの位相は元来の信号の位相より４５°先に進み、ＴＴＲ信号がローレベルである間（即ち、ＮＥＸＴ区間中）、ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉの位相は元来の信号の位相より４５°遅い。
【００１８】
遠隔端末機はＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉを解析してハイパーフレームのシンボルを判別する。もし遠隔端末機が中央局から送信された信号のＡ地点から受信すると、遠隔端末機はフレーム２０００〜２００４の位相を検出してフレーム２０００〜２００４各々のシンボルをＦＥＸＴ又はＮＥＸＴに正確に判別することができる。その結果、ＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータをＦＥＸＴ区間のデータ又はＮＥＸＴ区間のデータに正確に復元することができる。
【００１９】
しかし、加入者宅内の遠隔端末機（即ち、ＡＤＳＬモデム）が中央局から送信されたＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩのＢ地点から受信する場合、フレーム１００３の位相は他のフレーム１０００〜１００２，１００４の位相と異なる。従って、フレーム１００３のシンボルはＦＥＸＴ及びＮＥＸＴのうちいずれか判別することができない。従って、ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉ以後に入力されるデータがＦＥＸＴ区間のデータであるか、又はＮＥＸＴ区間のデータであるかを正確に分からないためデータ復元が正常に遂行されなくなる。
【００２０】
そこで、本発明は、基準信号により半二重方式に通信する通信システムの通信ラインと隣接して位置した通信ラインを通じて通信する時、通信初期化過程以後に入力されるデータ信号の始め位置を正確に探すことができる全二重方式の通信システムを提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムの通信ラインと同一のケーブル束に束ねられたディジタル加入者ライン（ＤＳＬ）を通じて信号を送受信する時、ＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号の始め位置を正確に探すことができるＡＤＳＬ通信システムを提供することを他の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信システムは、基準信号に同期して半二重方式で通信するシステムの第１通信ラインと近接して位置した第２通信ラインを通じて全二重方式で通信するシステムにおいて、第２通信ラインを通じて受信されたアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、このアナログディジタル変換器から出力されたディジタル信号を順次貯蔵し、貯蔵された順序通り順次出力する先入れ先出しバッファと、この先入れ先出しバッファから出力された時間領域内のディジタル信号を周波数領域内の信号に変換し、変換された信号の位相を出力する高速フーリエ変換器と、この高速フーリエ変換器から出力された周波数領域内の信号を受け入れて元来の信号に復元する受信データ処理器と、前記高速フーリエ変換器からの一連の位相情報を受け入れ、受信データ処理器が高速フーリエ変換器からの出力信号のうちデータ信号に同期するように制御する同期化回路とを含むことを特徴とする通信システムとする。
【００２３】
また、本発明の通信システムは、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ（Ｔｉｍｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムのデータ伝送ラインと近接して位置したディジタル加入者ライン（ＤＳＬ）を通じて中央局とデータを送受信するＡＤＳＬ通信システムにおいて、ディジタル加入者ラインを通じて受信されたアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、このアナログディジタル変換器から出力されたディジタル信号を順次貯蔵し、貯蔵された順序通り順次出力する先入れ先出しバッファと、この先入れ先出しバッファから出力された時間領域内のディジタル信号を周波数領域内の信号に変換し、変換された信号の位相を出力する高速フーリエ変換器と、この高速フーリエ変換器から出力された周波数領域内の信号を受け入れて元来の信号に復元する受信データ処理器と、前記高速フーリエ変換器からの一連の位相情報を受け入れ、受信データ処理器が高速フーリエ変換器からの出力信号のうちデータ信号を始め位置から受け入れるように制御する同期化回路とを含むことを特徴とするＡＤＳＬ通信システムとする。
【００２４】
望ましい形態として、第２通信ラインまたはディジタル加入者ラインを通じて受信されるアナログ信号は所定時間中ＴＴＲインディケーション信号であり、その後データ信号である。
【００２５】
この望ましい形態において、ＴＴＲインディケーション信号はＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムの基準信号であるＴＴＲ信号によるＦＥＸＴ（ｆａｒ  ｅｎｄ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）及びＮＥＸＴ（ｎｅａｒ  ｅｎｄ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）干渉区間を各々示すシンボルを含む。
【００２６】
また、同期化回路は、高速フーリエ変換器から位相を受け入れ、現在入力された位相がシンボルのうちいずれかに対応するかを検出し、現在入力された位相がシンボルのうちいずれにも対応しない時以前に入力された位相と現在入力された位相の位相差を出力するシンボル検出器と、先入れ先出しバッファに貯蔵されたディジタル信号のうち位相差に対応する時間程のディジタル信号が除去されるように先入れ先出しバッファを制御する位相調節器と、前記シンボル検出器により検出されたシンボルを貯蔵するメモリと、このメモリに貯蔵されたシンボルとハイパフレームを構成するフレームのシンボルをコリレーションして受信データ処理器がＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号を受け入れるように制御するコリレータとを含む。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、受信されたＴＴＲインディケーション信号を解析してＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号の始め位置を正確に探すことができる加入者宅内のＡＤＳＬ遠隔端末機（即ち、ＡＤＳＬモデム）に関して添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図７はＡＤＳＬモデムの回路構成を示すブロック図である。図７を参照すると、ＡＤＳＬモデム１００はディジタル加入者ラインＤＳＬを通じて受信されるアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器（以下ＡＤＣと記す）１１０、このＡＤＣ１１０から出力されるディジタル信号を貯蔵し、貯蔵された順序通り出力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ＝先入れ先出し）バッファ１２０、このＦＩＦＯバッファ１２０から出力される時間領域内の一つのフレームの信号を周波数領域内の信号に高速フーリエ変換し、変換された周波数領域内信号の位相を出力する高速フーリエ変換器（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ、以下ＦＦＴと記す）１３０、このＦＦＴ１３０から出力される一連の位相情報を受け入れてＦＩＦＯバッファ１２０と受信データ処理器１５０を制御する同期化回路１４０、そしてＦＦＴ１３０から出力される信号を元来の信号に復元する受信データ処理器１５０を含む。受信データ処理器１５０はよく知られたように周波数領域イコライザ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）、配列符号器（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  ｅｎｃｏｄｅｒ）、ゲインスケイラ、トーンオーダリング（ｔｏｎｅ  ｏｒｄｅｒｉｎｇ）、レートコンバータ（ｒａｔｅ−ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）、ディインタリーバ（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）、ディスクラムバ（ｄｅｓｃｒａｍｂｅｒ）、前方エラー訂正器（ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ）、巡回余裕検査器（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋｅｒ）、マルチプレックス／シンクコントローラ（ＭＵＸ／ＳＹＮＣ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等から構成される。しかし、本発明は受信データ処理器１５０より同期化回路１４０に関するものであるため、受信データ処理器１５０に関する詳細な説明は省略する。同期化回路１４０は、後で詳細に説明されるシンボル検出器１４１、スライサ１４２、このスライサ１４２と共に位相調整器を構成するルックアップテーブル１４３、メモリであるファイル１４４、コリレータ１４５、およびハイパフレーム１４６で構成される。
【００２９】
中央局（図示せず）又は加入者宅内ＡＤＳＬモデム１００の電源が遮断されたが、再び供給されるか、電話ラインが信号を送受信できない状況が発生して中央局と加入者宅内ＡＤＳＬモデム間の通信が中断されたが、再び線路状態が正常に復旧して通信を再開する時、中央局と加入者宅内ＡＤＳＬモデム１００との通信初期化が遂行される。Ａｎｎｅｘ  Ｃによる中央局は初期化過程でＴＴＲインディケーション信号を出力する。Ａｎｎｅｘ  ＣによるＡＤＳＬモデム１００はＴＴＲインディケーション信号が受信されると、ＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号の始め位置を設定する動作を遂行する。ＡＤＳＬモデム１００がＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号の始め位置を設定する動作に関して以下詳細に説明する。
【００３０】
図７を参照すると、ＡＤＣ１１０はディジタル加入者ラインＤＳＬを通じて受信されたＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉをディジタル信号に変換する。変換されたディジタル信号はＦＩＦＯバッファ１２０に順次に貯蔵される。ＦＦＴ１３０はＦＩＦＯバッファ１２０から出力される一つのフレーム間の時間領域内のディジタル信号を周波数領域内の信号に変換し、変換された周波数領域内信号の位相θｉを出力する。
【００３１】
同期化回路１４０内のシンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される位相θｉを受け入れてフレームのシンボルを検出する。ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩはＦＥＸＴ区間である時とＮＥＸＴ区間である時９０°位相差を有するだけであるので、シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０からの一つの位相θｉのみではシンボルを判別することができず一連のフレームの位相の関係からフレーム各々のシンボルを判別することができる。シンボル検出器１４１がＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉに含まれたシンボルを検出する過程が図８及び図９に示されている。
【００３２】
図８を参照すると、先ず段階Ｓ２００でシンボル検出器１４１はカウント値ｉを０に初期化する。段階Ｓ２０１でシンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力された位相θｉを受け入れる。段階Ｓ２０２でシンボル検出器１４１は基準位相θｒｅｆを現在位相θｉに設定し、始め値ｊをカウント値ｉとして設定する。段階Ｓ２０３でカウント値ｉは１増加される。段階Ｓ２０４でシンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０からのｉ番目位相θｉを受け入れる。段階Ｓ２０５でシンボル検出器１４１は基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値（即ち、｜θｒｅｆ−θｉ｜）が臨界値δより小さいかを判別する。ＤＳＬラインを通じて受信されたＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉの位相は雑音による影響を受ける。段階Ｓ２０５の臨界値δはこのような雑音による許容誤差値である。基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が臨界値δより小さければ基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉ各々に対応するフレームのシンボルは同一と見なされる。基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が臨界値δより大きいか同じなら基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉ各々に対応するフレームのシンボルは相異なるものと見なされる。基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉとの差の絶対値が臨界値δより小さければその制御は段階Ｓ２０６に進行し、小さくなければ、その制御は段階Ｓ２０２にリターンする。
【００３３】
段階Ｓ２０６でシンボル検出器１４１はカウント値ｉが２であるかを判別する。判別結果、カウント値ｉが２であればその制御は段階Ｓ２０７に進行し、カウント値ｉが２でなければその制御は段階Ｓ２０３にリターンする。従って、段階Ｓ２０２から段階Ｓ２０６によると、ＦＦＴ１３０から入力された位相のうち連続する３個の位相が同一である時その制御は段階Ｓ２０７に進行する。これは図５に示されたハイパフレームで分かるように、ＦＥＸＴ又はＮＥＸＴとして判別できない不明なフレームは必ずＦＥＸＴ又はＮＥＸＴの同一のシンボルを有する少なくとも３個のフレーム後に現れるという特徴を用いたからである。もしＦＦＴ１３０から出力された一番目フレームの位相と二番目フレームの位相が違うと一番目フレームと二番目フレームのうちいずれがシンボルを判別できない不明なフレームであるかが分からない。こうした場合には次フレームの位相を受け入れ、位相が同一なフレームが少なくとも三つ連続的に入力された後以前フレームの位相と異なる位相が入力される時、この異なる位相を有するフレームを不明なフレームと判別する。
【００３４】
段階Ｓ２０７でシンボル検出器１４１はカウント値ｉを１増加させる。段階Ｓ２０８でシンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から位相θｉを受け入れる。段階Ｓ２０９で基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉとの差の絶対値（即ち、｜θｒｅｆ−θｉ｜）が臨界値δより大きいかを判別する。基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が臨界値δより大きければその制御は段階Ｓ２１０に進行し、小さければその制御は段階Ｓ２０７にリターンする。基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が臨界値δより大きいことは基準位相θｒｅｆに対応するフレームのシンボルと現在位相θｉに対応するフレームのシンボルが相異なることである。
【００３５】
段階Ｓ２１０でシンボル検出器１４１は基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が９０°であるかを判別する。もし基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が９０°であればその制御は図９に示された段階Ｓ２２０に進行し、９０°でなければその制御は段階Ｓ２１１に進行する。
【００３６】
段階Ｓ２１１でシンボル検出器１４１は基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値をスライサ１４２に出力する。スライサ１４２はルックアップテーブル１４３を参照してシンボル検出器１４１から出力された位相差｜θｒｅｆ−θｉ｜に対応するオーバラップ時間を求め、ＦＩＦＯバッファ１２０がオーバラップ時間に該当するデータを消去するように制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。
【００３７】
図１０はルックアップテーブル１４３に貯蔵された位相差の絶対値（｜θｒｅｆ−θｉ｜）とオーバラップ時間との関係を示す図である。図１０を参照すると、例えば、基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差の絶対値が４０°であればオーバラップ時間は大略３．０μｓである。この際、スライサ１４２はＦＩＦＯバッファ１２０に貯蔵されたデータのうち３．０μｓに該当するデータが消去されるように制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。従って、以後にＦＩＦＯバッファ１２０から出力されるＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩをＦＦＴ変換した時、ＦＦＴ変換された一つのフレームの信号はＦＥＸＴ又はＮＥＸＴのうちいずれか一つのシンボルを含み、ＦＥＸＴ又はＮＥＸＴに判別できない不明な信号は除去される。
【００３８】
図９を参照すると、段階Ｓ２２０でシンボル検出器１４１は基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差θｒｅｆ−θｉが＋９０°であるかを判別する。判別結果、基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差θｒｅｆ−θｉが＋９０°であればその制御は段階Ｓ２２１に進行してｊ番目からｉ−１番目までのフレームのシンボルを全てＦＥＸＴに定義する。一方、基準位相θｒｅｆとｉ番目位相θｉの差θｒｅｆ−θｉが＋９０°ではなければ（即ち、−９０°であれば）その制御は段階Ｓ２２２に進行してｊ番目からｉ−１番目までのフレームのシンボルを全てＮＥＸＴに定義する。
【００３９】
段階Ｓ２２３でシンボル検出器１４１は、θ０はθｉに、θｒｅｆはθｉに、そしてｊはｉに設定する。段階Ｓ２２４でシンボル検出器１４１はカウント値ｉを０に初期化し、その制御は段階Ｓ２０７にリターンする。
【００４０】
本発明の望ましい実施形態によるシンボル検出器１４１の動作の理解を助けるために図６を再び参照する。図６を参照すると、加入者宅内ＡＤＳＬモデム１００は中央局から送信されたＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉを受信する時、ＴＴＲ信号と同期したＡ地点から受信すると、各フレームのシンボルを正確に判別することができる。しかし、最初の受信地点がＡ地点以外である場合、シンボルがＦＥＸＴ又はＮＥＸＴであるかが分からない不明なフレームが存在する。
【００４１】
例えば、加入者宅内ＡＤＳＬモデム１００がＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉを最初に受信した地点がＢである場合、シンボル検出器１４１の動作は次の通りである。先ず、シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される０番目フレーム１０００の位相θ０を受け入れ（段階Ｓ２０１）、基準位相θｒｅｆを０番目フレーム１０００の位相θ０に設定する（段階Ｓ２０２）。この際、始め値ｊは０になる。次に、シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される１番目フレーム１００１の位相θ１を受け入れ（段階Ｓ２０４）、基準位相θｒｅｆと現在位相θ１の差の絶対値が臨界値より小さいかを判別する（段階Ｓ２０５）。図６に示されたように、０番目フレーム１０００と１番目フレーム１００１の位相は同一であり、カウント値ｉは１であるためその制御は段階Ｓ２０３にリターンする。シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される２番目フレーム１００２の位相θ２を受け入れる（段階Ｓ２０４）。基準位相である０番目フレーム１０００の位相θ０と２番目フレーム１００２の位相θ２は同一であり、カウント値ｉは２であるためその制御は段階Ｓ２０７に進行する。シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される３番目フレーム１００３の位相θ３を受け入れる（段階Ｓ２０８）。基準位相である０番目フレーム１０００の位相θ０と３番目フレーム１００３の位相θ３は相異なり（段階Ｓ２０９）、そしてその差異は９０°ではないため（段階Ｓ２１０）、シンボル検出器１４１は基準位相である０番目フレーム１０００の位相θ０と３番目フレーム１００３の位相θ３の差の絶対値を出力する（段階Ｓ２１１）。スライサ１４２はルックアップテーブル１４３を参照して基準位相θｒｅｆと３番目フレーム１００３の位相θ３の差に対応するオーバラップ時間を求め、制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。３番目フレーム１００３はＦＥＸＴ区間の信号１００３ＦとＮＥＸＴ区間の信号１００３Ｎを含む。３番目フレームの位相θ３と０番目フレームの位相θ０との差異は３番目フレーム１００３に含まれたＮＥＸＴ区間の信号１００３Ｎにより決定される。制御信号ＣＴＲＬ１は、一つのフレーム内にＦＥＸＴ区間の信号とＮＥＸＴ区間の信号が同時に含まれないように、ＦＩＦＯバッファ１２０に貯蔵されたＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉのうちどの程度の時間の信号を消去するかを制御するための信号である。
【００４２】
前述したような過程が遂行されると、ＦＩＦＯバッファ１２０から出力される各々のフレームはＦＥＸＴ区間又はＮＥＸＴ区間のうちいずれか一つの区間の信号のみを含む。即ち、図６でＡＤＳＬモデム１００はＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩのＡ地点から受信する。続いて、シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される信号のシンボルを判別する。一つのフレームはＦＥＸＴ区間又はＮＥＸＴ区間のうちいずれか一つの区間の信号のみを含むため、連続した二つのフレームの位相が同一であれば、そのフレームは同一のシンボルを有し、連続した二つのフレームの位相が＋９０°又は−９０°差を有するとそのフレームは相異なるシンボルを有する。
【００４３】
再び、図６、図８及び図９を参照して、ＦＩＦＯバッファ１２０がＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩのＡ地点からのディジタル信号を出力する時のシンボル検出器１４１の動作が説明される。シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される０番目フレーム２０００の位相θ０を受け入れ（段階Ｓ２０１）、基準位相θｒｅｆを現在位相θ０に設定する（段階Ｓ２０２）。この際、始め値ｊはカウント値ｉに設定される。シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される１番目フレーム２００１の位相θ１と２番目フレーム２００２の位相を順次に受け入れ（段階Ｓ２０３〜Ｓ２０６）、制御は段階Ｓ２０７に進行する。シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される３番目フレーム２００３の位相θ３を受け入れる（段階Ｓ２０７〜Ｓ２０８）。基準位相θｒｅｆと３番目フレーム２００３の位相θ３が同一なので（段階Ｓ２０９）、シンボル検出器１４１はＦＦＴ１３０から出力される４番目フレーム２００４の位相θ４を受け入れる。基準位相θｒｅｆと４番目フレーム２００４の位相θ４との位相差は＋９０°である。前述したように、ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ ＩはＦＥＸＴ区間である時元来の信号ＯＲＩＧＩＮより４５°早く、ＮＥＸＴ区間である時元来の信号ＯＲＩＧＩＮより４５°遅い。だから、以前フレームがＦＥＸＴ信号であり、現在フレームがＮＥＸＴ信号である時二つのフレーム間の位相差は＋９０°であり、以前フレームがＮＥＸＴ信号であり、現在フレームがＦＥＸＴ信号である時二つのフレーム間の位相差は−９０°である。従って、シンボル検出器１４１は０番目から３番目フレーム２０００〜２００３の各々のシンボルをＦＥＸＴに定義する（段階Ｓ２１０、Ｓ２２０及びＳ２２１）。０番目から３番目フレーム２０００〜２００３の定義されたシンボルは図７に示されたファイル１４４に貯蔵される。このような方法で３４５個のフレームシンボルはファイル１４４に貯蔵される。コリレータ１４５は予め定義されたハイパフレーム１４６とファイル１４４に貯蔵されたフレームをコリレーションしてファイル１４４に貯蔵された一番目フレームがハイパフレーム１４６の何番目フレームであるかを悟る。ハイパフレーム１４６は図５に示されている。ファイル１４４に貯蔵された一番目フレームはハイパフレーム１４６の０番目フレームから３４４番目フレームまでのうちいずれか一つである。
【００４４】
図１１はファイル１４４に貯蔵された一番目フレームがハイパフレーム１４６の２１番目フレームである場合を例示的に示している。図１１を参照すると、ファイル１４４に貯蔵された一番目フレームがハイパフレーム１４６の２１番目フレームであっても、実際中央局はハイパフレーム１４６の一番目フレームから伝送している。
【００４５】
例えば、中央局がＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉを３個のハイパフレーム間伝送した後データ信号を伝送するように規定されていると、ＡＤＳＬモデム１００は３個のハイパフレーム間ＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉを受信した後データ信号を受信する。しかし、図１１に示されたように、ＡＤＳＬモデム１００がＴＴＲインディケーション信号ＴＴＲ Ｉの２１番目フレームから受信したら、データ信号の始め位置を誤り認識する。従って、コリレータ１４５はファイル１４４に貯蔵された一番目フレームがハイパフレームの何番目フレームであるかを悟った後、受信データ処理器１５０がＦＦＴ１３０から出力されるデータ信号の始め位置から受け入れるように制御信号ＣＴＲＬ２を出力する。
【００４６】
受信データ処理器１５０は制御信号ＣＴＲＬ２に応答してＦＦＴ１３０から出力されるデータ信号を受け入れる。従って、ディジタル加入者ラインＤＳＬを通じて受信されたデータは受信データ処理器１５０により元来のデータに復元される。
【００４７】
以上で例示的な望ましい実施形態を説明したが、本発明の範囲は開示された実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲には多様な変形例及び類似した構成が全て含まれる。従って、特許請求の範囲はそうした変形例及び類似の構成を全て含むように可能な限り幅広く解析されなければならない。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ＴＣＭ−ＩＳＤＮシステムの通信ラインと同一のケーブル束に束ねられたディジタル加入者ライン（ＤＳＬ）を通じて信号を送受信する時、ＴＴＲインディケーション信号以後に入力されるデータ信号の始め位置を正確に探すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＳＤＮラインに存在する干渉の問題を示す図である。
【図２】ＴＣＭ−ＩＳＤＮラインのタイミング図である。
【図３】中央局で多数のＩＳＤＮラインを通じて同時にデータが伝送される時の干渉を示す図である。
【図４】ＡＤＳＬダウンストリーム信号のハイパフレームシンボルを示す図である。
【図５】ＴＴＲ信号の３４周期に対応するＡＤＳＬ信号の１ハイパフレームを整理して示す図である。
【図６】中央局から伝送されたＴＴＲインディケーション信号に含まれたシンボルを遠隔端末機が認識することを例示的に示すタイミング図である。
【図７】本発明の望ましい実施形態によるＡＤＳＬモデムの回路構成を示すブロック図である。
【図８】シンボル検出器がＴＴＲインディケーション信号に含まれたシンボルを検出する手順を示すフローチャートである。
【図９】シンボル検出器がＴＴＲインディケーション信号に含まれたシンボルを検出する手順を示すフローチャートである。
【図１０】位相差の絶対値とオーバラップ時間との関係を示す図である。
【図１１】ファイルに貯蔵された一番目フレームがハイパフレームの２１番目フレームである場合を例示的に示す図である。
【符号の説明】
１００  ＡＤＳＬモデム
１１０  アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）
１２０  ＦＩＦＯバッファ
１３０  高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）
１４０  同期化回路
１４１  シンボル検出器
１４２  スライサ
１４３  ルックアップテーブル
１４４  ファイル
１４５  コリレータ
１４６  ハイパフレーム
１５０  受信データ処理器
【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】
0004008806.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004008806.tif 000008
【図８】
0004008806.tif 000009
【図９】
0004008806.tif 000010
【図１０】
0004008806.tif 000011
【図１１】
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