(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送付する複数のビンを有するデータ通信システム（３０）においてデータを割り当てる方法であって、当該データ通信システムが：
前記複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階（３２６）；
基準信号対雑音値を定義する段階（３２７）であって、前記基準信号対雑音値は少なくとも部分的にデータ割当てに基づいている、段階；
前記初期信号対雑音値および前記基準信号対雑音値に基づいて、前記複数のビンの各々に関して予測信号対雑音マージンを計算する段階（３１２）；
前記予測信号対雑音マージンに基づいて前記複数のビンから、最良ビンを選択する段階（３１４）；および
前記データの一部を前記最良ビンに割り当てる段階（３１５，３１９）；
を実行することを特徴とする方法。
【請求項２】
データを送付する複数のビンを有するデータ通信システムにおいてデータを割り当てる方法であって、当該データ通信システムが：
前記複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階（３２６）；
所定量のデータをある所定のビット誤り率で割り当てるために必要とされる信号対雑音量である基準信号対雑音値を定義する段階（３２７）；
少なくとも１ビットの非割当データを有するプールを定義する段階（３１０）；
前記初期信号対雑音値および前記基準信号対雑音値に基づいて、前記複数のビンの各々に関して予測信号対雑音マージンを計算する段階（３１２）；
前記予測信号対雑音マージンに基づいて、最大の予測信号対雑音マージンを有する最良ビンを、前記複数のビンから選択する段階（３１４）；
前記最良ビンに前記プールの一部分を割り当てる段階（３１５，３１９）；
前記一部分に基づいて前記プールを減分する段階（３１６，３１７）；および
前記プールが非割当データを持たなくなるまで計算，選択，割当および減分の前記段階を反復する段階；
を実行することを特徴とする方法。
【請求項３】
データを送付する複数のビンを有するデータ通信システムにおいてデータを割り当てる方法であって、当該データ通信システムが：
前記複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階（３２６）；
基準信号対雑音値を定義する段階（３２７）；
前記初期信号対雑音値および前記基準信号対雑音値に基づいて、前記複数のビンの各々に関して予測信号対雑音マージンを計算する段階（３１２）；
前記予測信号対雑音マージンに基づいて、前記複数のビンから最良ビンおよび次善ビンを選択する段階（５１０）；
前記最良ビンに割り当てる最小データ量を決定する段階であって、前記最小データ量により前記最良ビンが、前記次善ビンよりも悪い新規の予測信号対雑音マージンを持つようにする段階（５１１）；および
前記最小量のデータを前記最良ビンに割り当てる段階（５１２）；
を実行することを特徴とする方法。
【請求項４】
データを送付する複数のビンを有するデータ通信システムにおいてデータを再割り当てする方法であって、当該データ通信システムが：
マージン閾値を定義する段階（６１０）；
前記複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階；
各可能量のデータに関して基準信号対雑音値を定義する段階；
前記複数のビンの各々に関する前記初期信号対雑音値および前記基準信号対雑音値に基づいて、前記複数のビンの各々に関して現在の信号対雑音マージンを計算する段階；
前記初期信号対雑音値および前記基準信号対雑音値に基づいて、前記複数のビンの各々に関して予測信号対雑音マージンを計算する段階（６１７）；
前記予測信号対雑音マージンに基づいて前記複数のビンからＮ個の最良ビンを選択する段階であって、前記Ｎ個の最良ビンが最良の予測信号対雑音マージンを有する最良ビンを有する段階（６１２）；
前記現在の信号対雑音マージンに基づいて前記複数のビンからＭ個の最悪ビンを選択する段階であって、前記Ｍ個の最悪ビンが最悪の現在の信号対雑音マージンを有する最悪ビンを有する段階（６１３）；
前記最良ビンおよび前記最悪ビンに基づいて信号対雑音差を計算する段階（６１４）；
閾値が前記マージン閾値より大きい場合に、前記Ｍ個の最悪ビンから前記Ｎ個の最良ビンにデータの一部を交換する段階であって、この交換段階により改良されたビンが生成される段階；
前記改良されたビンに関して前記予測信号対雑音マージンと前記現在の信号対雑音マージンとを再計算する段階（６１５）；および
前記閾値が前記マージン閾値より大きい間は、Ｎ個の最良ビンの選択，Ｍ個の最悪ビンの選択，計算，交換および再計算の前記段階を反復する段階；
を実行することを特徴とする方法。
【請求項５】
データを送付する複数のビンを有するデータ通信システムにおいてデータを割り当てる方法であって、当該データ通信システムが：
前記複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階；
基準信号対雑音値を定義する段階；
初期ビン割当を定義する段階；
前記初期信号対雑音値、前記基準信号対雑音値および前記初期ビン割当に基づいて、前記複数のビンの各々に関して第１信号対雑音マージンを計算する段階；
前記第１信号対雑音マージンに基づいて、前記複数のビンから１つのビンを選択する段階；および
前記１つのビン内のデータ割当を変更する段階；
を実行し、マージンを均一化することを特徴とする方法。
【請求項６】
データ通信システムの動作方法であって、当該データ通信システムが：
所望のビット誤り率を特定する段階；および
基礎表を作る段階；
を実行し、
前記基礎表が、
複数のビット値であり、該複数のビット値の各々が当該通信システムの一部分により送信されるビットの数を示す、ビット値；
複数の信号対雑音値（SNRref）であり、前記複数のビット値の各々と前記複数の信号対雑音値の各々との間の１対１対応が、前記の所望のビット誤り率を得るために必要な信号対雑音値を表現し、さらに
前記基礎表中の前記複数のビット値に従ってビンに複数のビットを割り当てる段階；
を実行し、信号対雑音マージンを均一化することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願への参照】
Levin による関連出願である「Method For Fine Gains Adjustment In an ADSL Communications System 」（代理人文書番号SC90011A）は、本明細書と同時に出願されており、本件の譲受人に譲渡されている。
【０００２】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に通信に関し、さらに詳しくは、データ通信システムにおいてデータを割り当てる方法に関する。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ビデオ会議やインターネット・アクセスなどのデータ速度の高い対話型サービスを、より多くの住居および小規模事業の顧客が使用できるようにするために、高速のデータ通信経路が必要とされる。このような高データ速度サービスに関しては、光ファイバケーブルが好適な送信媒体であるが、既存の通信網では容易に利用することができず、光ファイバケーブル設置の費用も負担が大きい。銅線撚り合わせ対（twited-pair ）媒体からなる現在の電話配線接続部は、ビデオ・オン・デマンドなどの対話型サービスまたはさらに高速のインターネット接続などに必要とされるデータ速度または帯域幅に対応するようには設計されていない。既存の撚り合わせ対接続部の有効帯域幅を大きくして、新たな光ファイバケーブルを設置することを必要とせずに対話型サービスを提供できるようにするために、非対称デジタル加入者回線（ADSL：Assymmetric Digital Subscriber Lines）技術が開発された。
【０００４】
離散多重トーン（DMT ：Discrete Multi-Tone ）は、撚り合わせ対接続部の利用可能な帯域幅を多くのサブチャネルまたはビンに分割する多重キャリヤ技術である。DMT 技術は、ADSLシステム用としてANSI T1E1.4(ADSL) 委員会により採用されている。ADSLにおいては、DMT を用いてエンド・ユーザに対するダウンストリーム送信用に２６kHz ないし１．１MHz の２５０個の個別の４．３２１２５kHz のサブチャネルと、エンドユーザによるアップストリーム送信用に２６kHz ないし１３８kHz の２６個のサブチャネルを生成する。個々のビンの送信能力は、各接続部に関して評価され、データはその送信能力（各ビンが対応することのできるビット数）に従って、サブチャネルに割り当てられる。データ送信に対応することのできないビンは用いられないが、送信に対応することのできるビンのビット搬送容量は最大になる。従って、ADSLシステムにおいてDMT を用いることにより、各撚り合わせ対接続部の送信能力は、一定の帯域幅に関して最大になる。接続部の送信能力が確定されると、データを符号化することによりデータ転送工程が開始される。ADSLシステム内のデータは、周波数領域ベクトル集合として符号化され、フレーム毎にグループ化される。ただし１フレームは、１タイムスライスの被送信データを表す。データのフレームは、個別のビンの性能に基づいてビットを割り当てることにより構築される。
【０００５】
実データを送付する前に、各ビンにいくつのビットが含まれるかを指定することにより、ADSLシステムを初期化する必要がある。従来の技術による初期化方法には、等化を用いる段階が含まれていた。等化法を用いることにより、初期化の結果が最適値に及ばないビット誤り率（BER ：bit-error-rate）性能を示すことがある。従って、従来技術の前提条件に依存しない方法が必要とされる。
【０００６】
分数ビットの割当は不可能であるので、余白（margin）と呼ばれる異なる量の超過または不足の信号対雑音比（SNR ：signal-to-noise ratio ）が起こりやすくなる。余白の差は各ビンの異なるBER につながる。このようなBER の差がシステム全体の性能に影響する。各ビンに関わる送信電力を増減することにより、各ビンについてSNR を等しくすることができるが、これは特定の電力要件に関して設計する必要があるアナログ・フロント・エンドを犠牲にして行われる。従って、総合的な集合送信電力を一定にしながら、余白を均一化し、従ってBER を均一化して、最適なシステム性能を得る方法が必要である。
【０００７】
実データの送信中は、送信チャネルの条件が初期化中の条件とは変わりやすくなる。周波数に依存する雑音および温度の変動は、個々のビンのBER に異なる程度の影響を与える。従って、送信中のシステムのBER 性能を維持する必要がある。
【０００８】
【実施例】
一般に、本発明はADSL通信システムのビン内でビットを割り当て、総送信電力を実質的に増大させずにビンのBER を等化する方法を提供する。特に、予測された余白を判定することによりビットを割り当てる。予測余白は、基準SNR 値を推定されるビンSNR から減ずることにより、ビン毎に計算される。基準SNR 値は、理論計算または経験的データによりあらかじめ定められて、ルックアップ・テーブルに格納される。次に、最大予測余白を有するビンに、ビットを割り当てる。これにより、送信電力を変更せずに最良のBER が得られる。
【０００９】
個々のビンBER を反復して等化することにより、BER はさらに改善される。これは、送信電力に精密利得調整を行うことにより実行される。特に、ビンのBER 、調整利得を計算し、現在のところ最大余白を有するビンから調整利得を減じ、同じ調整利得を現在最小余白を有するビンに加算することによりビンのBER が等化される。この反復は、すべてのビン余白が所定の閾値内になるまで続けられる。これにより、総送信電力レベルを実質的に変更せずに、個々のビン送信電力レベルが変更される。また、個々の送信電力レベルが、ANSI T1E1.4 により必要とされる範囲などの所定の範囲を超えないようにしてBER が実質的に等化される。図１は、本発明による通信システム３０をブロック図に示す。通信システム３０により、同一の電話回線上にISDNとADSLの同時送信が可能になり、この通信システムにはADSL中央オフィス４０，ADSL遠隔端末３２，ISDNトランシーバ３８およびISDNトランシーバ４６が備えられる。ADSL遠隔端末３２は、ADSLトランシーバ３４およびスプリッタ３６を備える。ADSL遠隔端末３２には、テレビ受像器４８などの通信装置が結合される。撚り合わせ対１８が、ADSL遠隔端末３２をADSL中央オフィス４０に結合する。ADSL中央オフィス４０には、ビデオ・サーバ５８などの通信装置が結合される。
【００１０】
ADSL中央オフィス４０は、ADSLトランシーバ４２およびスプリッタ４４を備える。スプリッタ４４は、ADSLトランシーバ４２を撚り合わせ対１８に結合し、受信されたISDNおよびADSL信号を適切な対応受信機に分離する。同様に、スプリッタ４４は、ISDN送信機およびADSL送信機の両方から送信された信号を撚り合わせ対１８に結合する。スプリッタ４４は、被受信ADSL信号をISDN信号から分離する帯域通過フィルタ回路と、ADSL信号をISDN信号と合成して撚り合わせ対上に送信する回路とを備える。スプリッタ３６は、スプリッタ４４と同様に機能し、必要に応じてADSL信号およびISDN信号の分離または合成を行う。
【００１１】
電話機５２またはコンピュータ端末５０などの通信装置がISDNトランシーバ３８に結合されることがある。同様に、コンピュータ端末５６および／または電話機５４がISDNトランシーバ４６に結合されることもある。動作中は、通信システム３０により、撚り合わせ対１８上でISDNおよびADSL信号の同時送受信が可能になる。ADSLトランシーバ３４は、撚り合わせ対１８を介してアップストリームADSL信号をADSL中央オフィス４０に送信する。ADSLトランシーバ４２は、ADSLトランシーバ３４からのアップストリーム・データ信号を受信する。ADSLトランシーバ３４は、アップストリームADSL信号をISDNネットワークが用いる、より高い周波数帯域にシフトまたは修正する。修正されたアップストリームADSL信号は、ISDN信号と同時に撚り合わせ対１８に送信することができる。中央オフィス４０のADSLトランシーバ４２のADSL受信機は、ISDN信号を帯域通過濾波して、修正されたアップストリームADSL信号を当初のスペクトル帯域に戻し、この帯域において、この信号はDSP が用いるデジタル出力データに変換される。ADSL中央オフィス４０からのダウンストリームADSLは、ISDN信号が占有する周波数帯域を用いないように修正される。この修正は、ADSLトランシーバ４２のダウンストリーム送信機の高域通過フィルタと、ADSLトランシーバ３４のダウンストリーム受信機の高域通過フィルタとの遮断周波数を変更することにより実行される。
【００１２】
図２は、本発明による信号対雑音比（SNR ）の表である。ビットの欄は、１つのビンに割り当てられるビット数を表す。図２に示される実施例においては、１つのビンに割り当てることができるのは２ないし１５個のビットのみである。SNRREF欄は、各ビット数に関わる所定の信号対雑音比を表す信号対雑音基準値を示す。図２のSNREF 値は、後に図３ないし図７の説明において用いられる。
【００１３】
図３および図４は、方法３００を流れ図に示す。方法３００は、楕円形の移行ブロック３０１〜３０３，矩形の段階ブロック３１０〜３２７，菱形の意志決定ブロック３５０〜３５３および円形の流れ変更ブロック３７０〜３７３によって構成される。名称「bi」は、特定のビンi に割り当てられたビット数を引用する。
【００１４】
本発明のある実施例により、方法３００は段階３０１で始まる。次に、段階３０１で、ビット・プール寸法が定義され、bi値はすべて０に設定される。ビット・プール寸法には、まず、特定のADSLフレーム内で送る必要のあるデータ・ビット数が含まれ、複数のビンに割り当てる必要のあるビット数を表す。ビット・プール値は、方法３００が進むにつれて変わることになる。すべてのbi値を０に設定するということは、どのビンにもビットが割り当てられておらず、新しいフレームが構築されつつあることを示す。次に段階３１１で、特定のフレーム内の任意のビンから送信することのできる最大および最小ビット数が定義される。たとえば、特定のビンが送ることのできるビット数を８に制限することが望ましい。同様に、ビンが送ることのできる最小ビット数も制限することが望ましい。たとえば、ADSL規準では、１つのビンが１ビットだけを送ること、また１５を超えるビットを送ることを許さない。
【００１５】
次に段階３２６で、初期化中にすでに計算されたビンの初期SNR （ISNR）が調整される。ビンを用いない場合は、そのビンのISNRは０に設定することができる。ビンを用いるが、その全容量まで用いない場合は、ISNRは所定の値に制限すべきである。これにより、システムは他のシステムにより同時に用いられる可能性のある周波数における送信を禁止または制限することができる。
【００１６】
段階３２７で、SNRREF表が定義される。特定のビット数に関するSNRREFは、所望のビット誤り率を達成する必要なSNR 値である。ここで、ビット誤り率とはシステム性能の尺度である。まず、図２に説明されるような、選択されたBER に特有の基礎表がある。ADSLなどのシステムにおいては、誤差修正符号化（error correction coding ）を用いて、システム性能を増大することができる。性能の増大は、符号化利得を特徴とする。誤差修正符号化を用いる場合、符号化利得表を基礎表から減じて、割当中に用いられるSNRREF表を生成することができる。表の値を上げることにより、送信チャネルの劣化を相殺する余剰余白を持つ割当を行うことができる。
【００１７】
次に、段階３１２で予測SNR 余白が計算される。本発明のある実施例においては、予測SNR 余白は、各ビンの初期SNR をとり、予測されるビット数に関する信号対雑音基準値SNRREFを減ずることにより計算される。
【００１８】
あるビンにすでにＮビットが割り当てられており、予測ビット数がＮ＋Ｐである場合、用いられるSNRREF値は、Ｎ＋Ｐビットに対する値になる。この実施例では、１つのビンが含むことのできる最小ビット数は２である。従って、ビットが割り当てられる前に、予測余白は２ビットが割り当てられていることを基本とする。予測余白は、ビンの初期SNR （ISNR）から２ビットに対するSNRREF値を引いた値になる。図２の表を用いる場合は、結果として得られる予測余白はISNR−１４になる。ビンが現在全部で６ビットを割り当てられているとすると、次の被割当ビットの予測数は、予測分が１だけ増大すると７ビットになる。従って、現在６ビットを割り当てられているビンの予測信号対雑音余白は、ISNRi −３０となる。各個別ビンの初期SNR は、すでに決定されているものとする。次に、段階３１４で、許容される最大ビット数より少ないビットを含む最大の予測信号対雑音余白を持つビンが識別される。これは、この実施例において最良のビンである。
【００１９】
最大予測余白を持つビンを選択することにより、最適なビット誤り率およびシステム性能が得られる。たとえば、第１ビンが３０の予測余白を有し、第２ビンが５の予測信号対雑音余白を有する場合、第１ビンが選択される。これは、より多くのデータが割り当てられると、その予測信号対雑音余白値により、システム全体のビット誤り率が最も低くなるためである。１５が許容される最大ビット数である場合に特定のビンに１５ビットを割り当てられているとすると、そのビンはその予測余白に関わらず選択されない。上述のように、１５以外の最大値を選択することもでき、他の規範をビンの選択を制限するためにユーザにより入力することもできることは言うまでもない。
【００２０】
次に、段階３５０で、選択されたビンに割り当てられたビット数が０に等しいか否かが判定される。割り当てられたビット数が０でない場合、それはビットがすでにそのビンに割り当てられていることを意味するが、その場合方法３００は段階３１５に進む。ビットがこのビンに割り当てられるのが初めてである場合、方法３００は段階３５１に進む。段階３５１で、トレリス・エンコーダにより必要とされるような割当依存オーバーヘッド・ビットが必要であるか否かの判定がなされる。オーバーヘッド・ビットが必要でない場合は、流れは段階３１７に進む。オーバーヘッド・ビットが必要な場合は、流れは段階３１８に進む。
【００２１】
段階３１８で、ビット・プールが減分される。ビット・プールのこの減分は、ビット・プールが２だけ有効に減分されたことを表す。なぜならこのビンには２つのビットが割り当てられているからであり、またビット・プールは１だけ増分されたが、これはトレリス・エンコーダにより必要とされるオーバーヘッド・ビットが追加されたことを示す。ビット・プールには異なる値を加算することもできるのは言うまでもない。２だけ減分することと１だけ増分することとを組み合わせることにより、段階３１８となり、これはこの実施例に関してはビット・プールに対する１の減分となる。段階３１７で、ビット・プールは２だけ減分されるが、これは選択されたビンに合計２つのビットが割り当てられているという事実を反映するものである。段階３１７，３１８からの流れは、段階３１９に継続する。
【００２２】
段階３１９において、ビンに割り当てられるビット数を２に設定することによりビットが割り当てられる。次に、流れの変更段階３７０において、流れは図４の第２部分の流れ３００の始点に変わることが示される。次に、流れの方向変更点Ａ３７２において、流れは段階３２０に続く。
【００２３】
段階３２０において、予測余白が選択されたビンに関して再計算される。たとえば、最良ビンが初めてデータを受信し、現在２つの被割当ビットを有する場合、新しい予測余白は選択されたビンの初期SNR から、次の可能なビット割当値のSNRREFを減じた値、この場合は、図２の表から判定して３ビットである。次に段階３５２において、ビット・プールが０より大きいか否かが判定される。ビット・プールが０より大きい場合は、流れは段階３２５に続く。
【００２４】
段階３２５において、所望のデータ速度，追加オーバーヘッド・ビットにおける変更または割当規準の変更に関わる必要な調整がなされる。
【００２５】
流れは段階３１４に続き（図３）、ここでビット・プールが０以下になるまで、方法３００の部分が繰り返される。別の実施例において、段階３１１後で最初の場合に限り、段階３２５を実行することができる。
【００２６】
段階３５３において、ビット・プールが０に等しいか否かの判定がなされる。ビット・プールが０に等しい場合、流れは段階３０２に進み、方法３００は終了する。ビット・プールが０に等しくない場合（すなわちビット・プールが０未満である場合）、流れは段階３２１に続く。たとえば、段階３１４に戻った時点で、割り当てられるべきビットが１つしか残っていない場合、また以前割り当てられたビットを持たないビンが選択された場合、そのビンはビットが１つしか残っていなくても、合計２ビットを割り当てられなければならないことになる。従って、０未満のビット・プール値を有することが可能になる。段階３２１において、すべてのビンに関して現在の余白が計算される。各ビンの現在の余白は、予測余白とは対照的に、初期の信号対雑音から、図２の表から各ビンに割り当てられたビットに関する信号対雑音基準値を減じたものである。次に段階３２２で、現在の余白が最小で、さらに３ビット以上が割り当てられているビンが選択される。次に段階３２３で、このビンから１ビットの割当が解除される。たとえば、あるビンが４ビットを割り当てられており、最小の現在余白を持つとすると、その割当ビット数が４から３に減らされる。次に段階３２４で、最終調整がなされる。最終調整が必要になる状況の１つに、ビットの割当解除が必要であるがすべてのビンが正確に２ビットを有する場合がある。この場合、どのビンからも１ビットを割当解除することができない。従って、２つのビンを合成して、４の合計割当ビット数を持つようにして、そこから１ビットの割当解除を行うことができる。その他の種類の変則が起こることもあり、段階３２４で処理される。次に段階３０３で方法３００は終了する。
【００２７】
図５は、方法５００を流れ図に示す。方法５００は、楕円形の移行ブロック５０１，５０２および矩形の段階ブロック５１０〜５１２によって構成される。
【００２８】
図５において、流れ５００は本発明による流れ３００に改良を加える。段階５０１において流れ５００は開始される。次に段階５１０で、２番目に大きい予測余白を有するビンを決定する。これが、次善のビンである。次いで、段階５１１で最良ビンに割り当てることのできるデータ量が決定される。最良ビンには、次善のビンよりも悪い新規の予測余白を持つことができるよう充分な量のデータが割り当てられる。これは、次善ビンの予測余白を最良ビンの予測余白から減じて、予測余白の差を得ることにより決定することができる。予測余白の差に基づいて、最良ビンに割り当てることのできるビット数を図２の表により決定することができる。たとえば、最良ビンおよび次善ビンが空であるとして、最良ビンが４０の予測余白を有し次善ビンが１５の予測余白を有する場合、予測余白の差は２５となる。図２の表を参照して、最良ビンには６ビットが割り当てられるよう選択される。６ビットが選択されるのは、予測余白差より大きい、あるいはそれに等しい信号対雑音基準を持つ最小ビット数であるためである。最良ビンがすでにビットを割り当てられている場合、この６ビットはビンが割り当てられるべき総ビット数を表す。流れ５００を図３の段階３１４と３５０との間に挿入することもでき、この場合は図３の割当段階が必要なくなる。
【００２９】
図６は、方法６００を流れ図に示す。方法６００は、楕円形の移行ブロック６０１，６０２と、矩形の段階ブロック６１０〜６１７と、菱形の意志決定ブロック６０１，６０２とによって構成される。この流れは、割当適応が必要であるか否か、また必要な場合はどのような適応を行うかを決定する方法を説明する。
【００３０】
段階６０１において流れ６００が開始され、すでにビットが割り当てられているフレームが識別されていることを前提とする。次に段階６１０で、閾値が定義される。この閾値は、適応を行うべきか否かを決定するために用いられる。次に段階６１７で、段階３１２（図３）と同様の方法で、予測信号対雑音余白が計算される。次に段階６１１で、段階３２１（図３）と同様の方法で、現在の信号対雑音余白が計算される。次いで段階６１２で、Ｎ個の最良ビンが選択される。Ｎは整数値でありユーザが定義する。本発明のある実施例においては、Ｎ個の最良ビンとは、最大の予測信号対雑音余白を有するビンを指す。次に段階６１３で、Ｍ個の最悪ビンが選択される。Ｍは整数値でありユーザが定義する。Ｍ個の最悪ビンとは、現在の信号対雑音余白が最小のビンである。次いで段階６１４で、Ｎ個の最良ビンのうち最良のものと、Ｍ個の最悪ビンのうち最悪のものとの信号対雑音差が計算される。次に段階６５０で、この信号対雑音差が余白閾値より大きいか否かが判断される。大きい場合は、流れは段階６１５に進み、大きくない場合は、段階６０２に進んで流れは終了する。段階６１５で、Ｍ個の最悪ビンからＮ個の最良ビンにデータが交換され、最小または最大ビット値を侵害しないようにする。ある実施例においては、１ビットが交換される。次に段階６１６で、予測SNR および現在のSNR が再計算される。段階６１２に戻ることにより、流れ６００の一部が反復される。
【００３１】
図７は、本発明の実施例による精密利得調整を行う方法７００を流れ図に示す。方法７００は、精密利得調整を行う段階を表す参照番号７１０〜７１８および７１９〜７２２を有する矩形のボックスと、方法７００の意志決定段階を表す参照番号７５０を有する菱形のボックスとを備える。
【００３２】
段階７１０で、通信システム３０のユーザにより最大利得が定義される。最大利得は、あるビンの利得を調整することのできる最大量として定義される。たとえば、ANSI T1E1.4 では、最大利得が約１．５デシベル（dB）を超えないことを求める。段階７１１で、少なくとも１ビットが割り当てられている各ビンに関して余白が計算される。この余白は、図２の表に示される各ビンに関する基準信号対雑音比値（SNRREF）を、そのビンに関する初期信号対雑音比（SNR ）値から減ずることにより決定される。段階７１２で、最大余白を持つ利用可能なビンが識別される。ビンの利得が、段階７１０で定義された最大利得より少なく下方調整されていると、そのビンは利用可能である。段階７１３で、最小余白を持つ利用可能なビンが選択される。上述のように、ビンが段階７１０で定義された最大利得分だけすでに利得が増大されている場合、そのビンは利用することができない。
【００３３】
段階７１４で、最大余白と最小余白の平均値が計算される。たとえば、最大余白が１８dBで最小余白が４dBの場合、平均値は６dBとなる。次に段階７１５で、中間利得が計算される。図示される実施例においては、中間利得は、段階７１４で計算された平均値から最小余白を減ずることにより決定される。
【００３４】
段階７１６で、最小余白を持つビンの利得を、段階７１０で定義された最大利得から減ずることにより、最小微調整値が決定される。最小微調整値とは、最小余白を持つビンの利得を上方調整することのできる量である。次に段階７１７で、段階７１０で定義された最大利得に、最大余白を持つビンの利得を加えたものとして最大微調整値が定義される。最大微調整値とは、最大余白を持つビンの利得を下方調整することのできる量である。
【００３５】
次いで段階７１８で、段階７１５で計算された中間利得の最小値，段階７１６で決定された最小微調整値または段階７１７の最大微調整値を得ることにより調整利得（ADJ ）が決定される。これにより、各ビンの利得が段階７１０の最大利得を超えて調整されないようにする。また、あるビンに利得が加えられると、対応する量の利得が別のビンから減じられ、これにより、総合的な送信電力レベルが実質的に変更しないようにする。
【００３６】
意志決定段階７５０において、調整利得が所定の閾値未満であるか否かの判定がなされる。この閾値は、それより下では精密利得調整がそれ以上必要なくなる所定の値である。調整値が閾値より低い場合は、イエスの経路をたどって終了段階７０２に進む。調整値が閾値より小さくない場合は、ノーの経路をたどって段階７１９に進む。理想的なシステムにおいては、閾値は０に等しい。
【００３７】
段階７１９で、最大余白に対応する利得が調整値だけ減少される。段階７２０において、最小余白に対応する利得が調整値だけ増大される。段階７２１で最大余白が調整値だけ減少される。段階７２２で最小余白が調整値だけ増大される。段階７２２から、流れ図は段階７１２に戻り、調整利得が閾値より小さくなるまで段階７１２〜７２２が繰り返される。あるビンの利得は、他のビンの利得が対応する量だけ下方調整されなければ、上方調整されないので、すべてのビンに関する余白の総変化は実質的にゼロである。
【００３８】
前述の方法は：
複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階（３２６）；
一定量のデータを一定のビット誤り率において割り当てるために必要な信号対雑音量である基準信号対雑音値を定義する段階（３２７）；
少なくとも１ビットの非割当データを有するプールを定義する段階（３１０）；
初期信号対雑音値および基準信号対雑音値に基づいて、複数のビンの各々に関して予測信号対雑音余白を計算する段階（３１２）；
予測信号対雑音余白に基づいて複数のビンから、最大予測信号対雑音余白を有する最良ビンを選択する段階（３１４）；
プールの一部を最良ビンに割り当てる段階（３１５，３１９）；
この部分に基づいてプールを減分する段階（３１６，３１７）；および
プールが少なくとも１ビットの非割当データを持たなくなるまで、計算，選択，割当および減分の段階を反復する段階；
を特徴とする。
【００３９】
前述の方法を特徴化する別の方法は：
複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階（３２６）；
基準信号対雑音値を定義する段階（３２７）；
初期信号対雑音値および基準信号対雑音値に基づいて、複数のビンの各々に関して予測信号対雑音余白を計算する段階（３１２）；
予測信号対雑音余白に基づいて複数のビンから最良ビンおよび次善ビンを選択する段階（５１０）；
最良ビンに割り当てる最小データ量を決定する段階であって、この最小データ量により最良ビンが、次善ビンよりも悪い新規の予測信号対雑音余白を持つようにする段階（５１１）；および
最小量のデータを最良ビンに割り当てる段階（５１２）；
を備える。
【００４０】
前述の方法を特徴化するさらに別の方法は：
余白閾値を定義する段階（６１０）；
複数のビンの各々に関して初期信号対雑音値を定義する段階；
各可能量のデータに関して基準信号対雑音値を定義する段階；
複数のビンの各々に関する初期信号対雑音値および基準信号対雑音値に基づいて、複数のビンの各々に関して現在の信号対雑音余白を計算する段階；
初期信号対雑音値および基準信号対雑音値に基づいて、複数のビンの各々に関して予測信号対雑音余白を計算する段階（６１７）；
予測信号対雑音余白に基づいて複数のビンからＮ個の最良ビンを選択する段階であって、Ｎ個の最良ビンが最良予測信号対雑音余白を有する最良ビンを有する段階（６１２）；
現在の信号対雑音余白に基づいて複数のビンからＭ個の最悪ビンを選択する段階であって、Ｍ個の最悪ビンが最悪の現在の信号対雑音余白を有する最悪ビンを有する段階（６１３）；
最良ビンおよび最悪ビンに基づいて信号対雑音差を計算する段階（６１４）；
閾値が余白閾値より大きい場合に、Ｍ個の最悪ビンからＮ個の最良ビンにデータの一部を交換する段階であって、この交換段階により改良されたビンが生成される段階；
改良されたビンに関して予測信号対雑音余白と現在の信号対雑音余白とを再計算する段階（６１５）；および
閾値が余白閾値より大きい間は、Ｎの選択，Ｍの選択，計算，交換および再計算の段階を反復する段階；
を備える。
【００４１】
本発明は好適な実施例に関して説明されたが、本発明は数多くの方法で改良することができ、上記に特に提示および説明された実施例以外に多くの実施例が可能であることは当業者には明らかであろう。たとえば、本発明はソフトウェア内に実現される。しかし、他の実施例においては、本発明はハードウェア，ソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ内に実現することもできる。従って、添付の請求項は、本発明の精神および範囲内に含まれる本発明のすべての改良を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非対称デジタル加入者回線（ADSL）システムのブロック図である。
【図２】本発明による基準信号対雑音比の例を表に示す。
【図３】本発明による図１のシステムにおけるビット割当の方法を流れ図に示す。
【図４】本発明による図１のシステムにおけるビット割当の方法を流れ図に示す。
【図５】本発明による図１のシステムにおけるビット割当の方法を流れ図に示す。
【図６】本発明による図１のシステムにおけるビット再割当の方法を流れ図に示す。
【図７】本発明による図１のシステムにおける精密利得調整の方法を流れ図に示す。
【符号の説明】
３０１  開始
３１０  ビット・プール寸法を定義；bi＝０
３１１  最大biおよび最小biを定義
３１２  各i について予測余白Ni = ISNRi - SNRREF MIN 計算
３１４  最大予測余白を有しbi＜最大biであるビンi を発見
３１６  ビット・プールを減分
３１７  ビット・プールを２だけ減分
３１８  プールを増分；プールを２だけ減分
３２６  ISNRを調整
３２７  SNRREF表を定義
３５０  bi＝０？
３５１  選択されたトレリス符号およびビットを有するビン数が奇数？
ｉ  ビン番号
bi  ビンi 内のビット数
【図１】
0004315478.tif 000002
【図２】
0004315478.tif 000003
【図３】
0004315478.tif 000004
【図４】
0004315478.tif 000005
【図５】
0004315478.tif 000006
【図６】
0004315478.tif 000007
【図７】
0004315478.tif 000008