(57)【要約】  本発明は概して、ＶＤＳＬ接続におけるマイクロフィルタの存在を検出するための顧客構内ベースの方法に関連している。ある態様にしたがうと、方法は、顧客構内モデムから送信されるＳＥＬＴテスト信号を使用し、それに関係付けられているエコー信号が、顧客構内モデムによって受信されて解析される。さらなる態様にしたがうと、いくつかの異なるＳＥＬＴ信号の特定の特性を利用して、マイクロ−フィルタ／スプリッタが存在すること、または、存在しないことを、ロバストかつ効果的に決定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法において、
顧客構内モデムに接続されているライン上で、前記顧客構内モデムから信号を送信することと、
前記送信した信号の反射に対応するデータを受信することと、
前記データを解析して、マイクロフィルタが前記ライン上に接続されているか否かを決定することとを含む方法。
【請求項２】
前記送信するステップと、前記受信するステップと、前記解析するステップは、前記顧客構内モデムによって実行される単一終端ラインテスト（ＳＥＬＴ）テストに組み込まれている請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記送信することは、高周波数信号を送信することを含み、
前記解析することは、前記ラインが短絡を含むか否かを決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記決定することは、
前記送信した信号に関係付けられている位相応答を決定することと、
短絡状態に関係付けられているしきい値と、前記位相応答を比較することとを含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記送信することは、低周波数信号を送信することを含み、
前記解析することは、前記ラインが開放を含むか否かを決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記決定することは、
前記送信した信号に関係付けられている位相応答を決定することと、
開放状態に関係付けられているしきい値と、前記位相応答を比較することとを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記送信することは、ワイドバンド信号を送信することを含み、
前記解析することは、おおよそ１００オームによって前記ラインが終端されているか否かを決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記決定することは、
前記ワイドバンド信号に関係付けられている、送信エネルギーと受信エネルギーとの比を決定することと、
１００オームライン終端状態に関係付けられているしきい値と、前記比を比較することとを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記マイクロフィルタは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロ−フィルタ／スプリッタである請求項１記載の方法。
【請求項１０】
モデムにおいて、
前記モデムに接続されているライン上で信号を送信するように適合されている送信機と、
前記送信した信号の反射に対応するデータを受信するように適合されている受信機と、
前記データを解析して、マイクロフィルタが前記ライン上に接続されているか否かを決定するようにプログラミングされているチップセットとを具備するモデム。
【請求項１１】
前記信号は高周波数信号であり、
前記チップセットによって実行される解析することは、前記ラインが短絡を含むか否かを決定することを含む請求項１０記載のモデム。
【請求項１２】
前記決定することは、
前記送信した信号に関係付けられている位相応答を決定することと、
短絡状態に関係付けられているしきい値と、前記位相応答を比較することとを含む請求項１１記載のモデム。
【請求項１３】
前記信号は低周波数信号であり、
前記チップセットによって実行される解析することは、前記ラインが開放を含むか否かを決定することを含む請求項１０記載のモデム。
【請求項１４】
前記決定することは、
前記送信した信号に関係付けられている位相応答を決定することと、
開放状態に関係付けられているしきい値と、前記位相応答を比較することとを含む請求項１３記載のモデム。
【請求項１５】
前記信号はワイドバンド信号であり、
前記チップセットによって実行される解析することは、おおよそ１００オームによって前記ラインが終端されているか否かを決定することを含む請求項１０記載のモデム。
【請求項１６】
前記決定することは、
前記ワイドバンド信号に関係付けられている、送信エネルギーと受信エネルギーとの比を決定することと、
１００オームライン終端状態に関係付けられているしきい値と、前記比を比較することとを含む請求項１５記載のモデム。
【請求項１７】
前記マイクロフィルタは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロ−フィルタ／スプリッタである請求項１０記載のモデム。
【請求項１８】
方法において、
顧客構内モデムに接続されているライン上で、前記顧客構内モデムから高周波数信号を送信することと、
前記送信した高周波数信号の反射に対応する第１のデータを受信することと、
前記顧客構内モデムに接続されているライン上で、前記顧客構内モデムから低周波数信号を送信することと、
前記送信した低周波数信号の反射に対応する第２のデータを受信することと、
前記顧客構内モデムに接続されているライン上で、前記顧客構内モデムからワイドバンド信号を送信することと、
前記送信した高周波数信号の反射に対応する第３のデータを受信することと、
前記第１のデータと前記第２のデータと前記第３のデータとのうちのいくつかまたはすべてを解析して、マイクロフィルタが前記ライン上に接続されているか否かを決定することとを含む方法。
【請求項１９】
前記解析することは、前記ライン上に短絡状態が存在していると前記第１のデータが示す場合、かつ、前記ライン上に開放状態が存在していると前記第２のデータが示す場合、かつ、おおよそ１００オームによって前記ラインが終端されていないと前記第３のデータが示す場合に、前記マイクロフィルタが接続されていると決定することを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記解析することは、前記高周波数信号および前記低周波数信号に関係付けられている位相応答を、それぞれのしきい値と比較することを含む請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
［０００１］
本出願は、２０１２年１１月５日に出願された米国仮出願番号６１／７２２，３３０号に対して優先権を主張する。その仮出願の内容は、その全体が参照によってここに組み込まれている。
【発明の分野】
【０００２】
［０００２］
本発明は概してデータ通信に関連しており、より詳細には、ＶＤＳＬ接続におけるマイクロフィルタの存在を検出するための顧客構内ベースの方法に関連している。
【発明の背景】
【０００３】
［０００３］
ＡＤＳＬモデムおよびＶＤＳＬモデムは、ツイストペア電話ワイヤを使用してデータを送信および受信する。ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬデータ接続は、顧客構内に取り付けられたモデムと中央オフィスモデムとの間で確立される。顧客構内（ＣＰ）において、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬ通信チャネルとして使用されるツイストペアは、プレインオールド電話サービス（ＰＯＴＳ）として普通に知られている、音声通信に対して使用されるのと同一のチャネルとしても役割を果たすことができる。２つの別々のサービスの間でチャネルが共有されるので、もう一方のサービスに干渉が結合しないように、一方をもう一方から分離することが望ましい。
【０００４】
［０００４］
この分離を提供するデバイスは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロフィルタまたはスプリッタとして知られている。このデバイスの目的は、ＰＯＴＳ音声チャネルをＡＤＳＬ／ＶＤＳＬデータチャネルから分離することである。マイクロフィルタのケースでは、デバイスは典型的に、壁板とＰＯＴＳ電話機との間に取り付けられる。一般的に、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムとのデータ接続を共有する任意の電話機は、音声電話機を使用している間に干渉が聞こえるのを防ぐために取り付けられる、マイクロフィルタを有していなければならない。デバイスそのものは典型的に、おおよそ４ＫＨｚより低い低周波数を通過させ、４ＫＨｚより高い高周波数をブロックする単純なローパスフィルタである。
【０００５】
［０００５］
このタイプの構成による共通の問題は、顧客がマイクロフィルタを誤って取り付けて、壁とＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムとを接続するライン上にフィルタを置くことが多く、したがって、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムによって使用される周波数帯域がマイクロフィルタによって完全にブロックされるために、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムが役に立たなくなることである。したがって、この状態を検出して、顧客にＡＤＳＬ／ＶＤＳＬサービスプロバイダへのサービスコールをさせることなく、それを解決することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
［０００６］
本発明は概して、ＶＤＳＬ接続におけるマイクロフィルタの存在を検出するための顧客構内ベースの方法に関連している。ある態様にしたがうと、方法は、顧客構内モデムから送信されるＳＥＬＴテスト信号を使用し、それに関係付けられているエコー信号が、顧客構内モデムによって受信されて解析される。さらなる態様にしたがうと、いくつかの異なるＳＥＬＴ信号の特定の特性を利用して、マイクロ−フィルタ／スプリッタが存在すること、または、存在しないことを、ロバストかつ効果的に決定する。
【０００７】
［０００７］
これらの態様および他の態様にしたがうと、発明の実施形態は、マイクロフィルタの存在を検出するための顧客構内ベースの方法を提供し、方法は、顧客構内モデムに接続されているライン上で、顧客構内モデムから信号を送信することと、送信した信号の反射に対応するデータを受信することと、データを解析して、マイクロフィルタがライン上に接続されているか否かを決定することとを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
［０００８］
発明の特定の実施形態の以下の記述を、付随する図面とともにレビューするとき、本発明のこれらの態様および特徴、ならびに、他の態様および特徴が、当業者に明白になる。  
【図１Ａ】［０００９］  図１Ａは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロフィルタの典型的な設計の概略の実例である。
【図１Ｂ】［０００９］  図１Ｂは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロフィルタの典型的な設計の概略の実例である。
【図２】［００１０］  図２は、発明の実施形態にしたがった、例示的な方法を図示するフローチャートである。
【図３】［００１１］  図３は、誤って取り付けられたマイクロ−フィルタ／スプリッタを検出するロバストな方法を、どのように発明の実施形態が集合的に提供するかを図示するチャートである。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【０００９】
［００１２］
当業者が発明を実施するのを可能とするように、発明の実例となる例として提供している図面を参照して、本発明をここで詳細に説明する。特に、以下の図面および例は本発明の範囲を単一の実施形態に限定することを意味しているのではなく、説明または図示する要素のうちのいくつかまたはすべての交換によって他の実施形態が可能である。さらに、既知のコンポーネントを使用して本発明のある要素を部分的にまたは完全に実現できる場合、このような既知のコンポーネントのうち、本発明の理解のために必要である部分のみを説明し、発明を曖昧にしないように、このような既知のコンポーネントの他の部分の詳細な説明は省略する。ソフトウェア中で実現するとして説明する実施形態はそれに限定すべきではなく、ここでそうでないと特定しない限りは、当業者に明白となるように、ハードウェア中、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現する実施形態も含むことができ、逆もまた同じである。本明細書において、単数のコンポーネントを示す実施形態は限定的であると見なされるべきでなく、むしろ、ここでそうでないと明示的に示さない限りは、複数の同一のコンポーネントを含む他の実施形態を発明が含んでいるように意図しており、逆もまた同じである。さらに、明示的にそうであるとして述べていない限り、明細書または特許請求の範囲中の任意の用語が一般的でない意味または特別な意味に帰するようには出願人は意図していない。さらに、ここで実例として言及している既知のコンポーネントに対する現在および将来の既知の均等物を本発明は含んでいる。
【００１０】
［００１３］
上述したように、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムがマイクロフィルタまたはＰＯＴＳスプリッタに誤って接続されているときに検出し、サービスプロバイダの介入なしで解決できるようにこの状態を合図するために、顧客にこの情報を伝えることが望ましいと、本発明者は認識している。
【００１１】
［００１４］
顧客構内（ＣＰ）サイドのモデムから単一終端ラインテスト（ＳＥＬＴ）を実行することによってこれを遂行できると、本発明者はさらに認識している。ＳＥＬＴテストは、ラインへの信号の送信により始まる一方で、エコーが反射されてモデムに戻ってくるので、同時にエコーを“リスニングする”。この反射された情報は、適切な処理により、チャネルの特性の多くを決定することができる。例えば、従来のＳＥＬＴテストは、ブリッジタップの存在や、ラインが開放または短絡であるか否かや、ラインインピーダンスや、チャネルにおいて存在する他の特徴を決定することができる。ある態様にしたがうと、発明の実施形態はＳＥＬＴ応答を使用して、誤って取り付けられたマイクロフィルタまたはＡＤＳＬ／ＶＤＳＬスプリッタが存在するかも決定する。
【００１２】
［００１５］
図１Ａを参照すると、典型的なＡＤＳＬ／ＶＤＳＬマイクロフィルタ１００に対する回路ダイヤグラムが示されている。フィルタの左“壁”サイド１０２は典型的に、壁１０８ソケットにプラグで接続され、したがって、ローカルループを通して中央オフィス機器に接続される一方で、フィルタの右“電話機”サイド１０４は、顧客構内に位置付けられている電話機に接続される。これは、低周波数音声信号がフィルタを通過して中央オフィスに到達し、音声接続を確立できるようにする正しいコンフィギュレーションである。
【００１３】
［００１６］
図１Ｂにおいて示されているように、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムを取り付けることがユーザに任せられる場合があるので、彼らが、彼らのＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデム１０６を、フィルタ１００の“電話機”サイド１０４に誤って接続する可能性が大いにある。このケースでは、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬサービスは可能ではないだろう。低周波数音声信号を通過させるように回路は設計されているので、フィルタ１００によって、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬ信号は完全にブロックされるだろう。
【００１４】
［００１７］
ＣＰＥモデムからＳＥＬＴ信号を送信することによって、発明の実施形態は反射された信号を解析して、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムによって見られる接続の特性についての情報を取得できる。例えば、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデム１０６がフィルタ１００の“電話機”サイド１０４に接続されているときは、かなり高いＡＤＳＬ／ＶＤＳＬ周波数に対してキャパシタＣ２は短絡を示すだろう。したがって、反射されたＳＥＬＴ信号の解析は、反射された信号の位相応答を解析することによって、短絡の存在を検出できる。
【００１５】
［００１８］
したがって、発明の実施形態にしたがうと、誤って接続されているマイクロ−フィルタ／スプリッタの検出は、ＣＰＥモデム１０６によって開始される単一終端ラインテストによって遂行される。このテストは、アップストリーム方向のＡＤＳＬ／ＶＤＳＬ帯域プランにしたがう、１つ以上の信号を送信することと、解析することとを含んでいる。例えば、典型的なＶＤＳＬ帯域プランは、ＶＤＳＬ２準拠１７Ａプロフィールに対して存在するような、ＵＳ０帯域、ＵＳ１帯域、およびＵＳ２帯域と呼ばれる３つの別々の帯域からなる。
【００１６】
［００１９］
送信した信号の一部が反射されてＣＰＥモデム１０６に戻る。この信号は、ＣＰＥモデムによる解析のために、平均がとられ、記憶される。基本送信ライン理論において知られているように、この反射された信号は、Ｓ１１と示されるＳパラメータ反射係数として知られている。Ｓ１１信号は定義によると、送信信号によって割った、受信信号の比である。このケースにおいて、受信信号は、発明にしたがって送信した信号から結果的に生じる、反射されたエコーに過ぎない。
【００１７】
［００２０］
発明のテスト方法を、例えば、ＤＳＬモデムに対するスタートアップ診断ルーチンの一部として含めることができる。追加的または代替的に、その内容が参照によってここに組み込まれている同時係属中の出願番号１４／０５４，００６号において記述しているような、オンライン通信が失敗したときにユーザおよび／またはモデムそのものによって開始できる、オンデマンドの診断ルーチンの一部として、発明のテスト方法を含めることができる。
【００１８】
［００２１］
発明の実施形態は、イカノス・コミュニケーションズ・インコーポレイテッドによって提供されるＤＳＬチップセットおよび関係付けられている解析ソフトウェアのような、ＤＳＬモデムチップセットおよび付随するソフトウェア／ファームウェアによって実現することができる。本開示によって教示された後に当業者は、このようなＤＳＬチップセットおよび／またはソフトウェアを適合させることよって発明をどのように実現するかを理解できるだろう。
【００１９】
［００２２］
図２において、発明の実施形態にしたがった例示的な方法が示されている。
【００２０】
［００２３］
上述したように、ＡＤＳＬ／ＶＤＳＬモデムがスプリッタ／マイクロ−フィルタの“電話機”サイドに誤って接続されているとき、モデムは、チップ／リングペアに渡るＣ２に対応するキャパシタンスを“見る”。このキャパシタンスは、低周波数に対しては、開放すなわち高インピーダンスとして現れ、高周波数に対しては、短絡すなわち低インピーダンスとして現れるだろう。したがって、ステップＳ２０２において、ＣＰモデムは高周波数帯域、例えばＵＳ２帯域（例えば、ｆ１９７５からｆ２８００）中の１つ以上のトーンを送信する。標準ＳＥＬＴ測定において行われているように、モデムの受信機サイドは同時に、受信されるエコー信号をリスニングし、受信した信号に対応するデータを記憶する。
【００２１】
［００２４］
ステップＳ２０４において、エコー信号に対応するデータを解析して、図１において示しているようなマイクロフィルタがモデムに接続されている場合のケースであるように、ラインが短絡の特性を有しているか否かを決定する。実施形態において、発明はステップＳ２０４で、受信した信号内で、送信した信号の周波数を分離し、位相を決定する。この決定した位相をしきい値の位相と比較して、短絡が存在するか否かを決定する。
【００２２】
［００２５］
このステップに関連して、可能性ある送信周波数および可能性あるループ長の所定のセットに対して記憶した位相値のテーブルを、モデムは使用する。代替的に、ワイヤの所定のゲージに対するループ長対位相応答をモデル化する記憶した一次多項式によって、モデムは予想される位相値を推定することができる。このテーブルをどのように取得するかの例を、図３におけるダイヤグラムを参照してここで説明する。図３におけるプロットは、誤って取り付けられたマイクロフィルタを有するおよび有さない、異なるループ長に接続されたＶＤＳＬ２モデムを使用して行った、実際の１セットの測定の結果である。特に、このダイヤグラムは、この例では、所定の高周波数（例えば、８．５１７１８７５ＭＨｚ）で送信した信号に対応するエコー信号に対するラジアンでの位相応答を、１．５２ｍ〜１３．７２ｍのメートルでの（５ｆｔ．から４５ｆｔ．のフィートでの）ループ長に対して示している。分かるように、開放の応答（曲線３０２）は、誤って取り付けられたマイクロフィルタ（曲線３０４）に対する応答と１８０度すなわち等価的にπラジアンだけ異なる。これは、短絡に対する反射は開放と同一であるが１８０度の位相シフトを有するという理論と一致している。
【００２３】
［００２６］
これに基づいて、発明の実施形態は、曲線３０２と曲線３０６との間の中間で決定しきい値（曲線３０６）を確立し、所定の送信した周波数に対して、決定しきい値より上では通常の回路状態を宣言し、決定しきい値より下では短絡状態を宣言する。このしきい値は、上記で述べたように、ループ長のさまざまな値に対してテーブル中に記憶され、または、一次多項式でモデル化される。
【００２４】
［００２７］
この決定しきい値をステップＳ２０４において使用するために、Ｓ１１反射係数を処理することによって、モデムは最初にループ長を推定する。技術的に知られているように、逆フーリエ変換をＳ１１反射係数に適用することができる。結果として生じる時間ドメインの信号は、モデムによって見られる、反射のポイントに直接対応する“ピーク”を含む。各ピークのポジションに基づいて、ピークを生じさせた障害までの距離を推定することができる。推定したループ長に基づいて、ステップＳ２０４は、テーブル中でしきい値を探すこと、または、モデルからしきい値を計算すること、ならびに、実際に受信した位相応答としきい値を比較することを含んでいる。
【００２５】
［００２８］
図２において示しているように、ステップＳ２０４における比較が短絡が存在しないと決定する場合は、処理が終了する。しかしながら、ライン上に実際の短絡が存在する可能性がある。したがって、図２において示しているような実施形態において、実際の短絡と、誤って取り付けられたマイクロフィルタによって生じた短絡との間の識別をするために、方法はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、発明の実施形態は、低周波数信号、例えば、Ｕ０帯域中のｆ２１（すなわち、４３．１２５ｋＨｚ）のような周波数を有する信号を送信し、受信したエコー信号のうちの低周波数成分の位相応答を決定する。図３において示していないが、低周波数信号の位相応答はその図において示している位相応答にかなり類似するように見え、さまざまなループ長に対する、類似するしきい値テーブルを形成することができる。このケースにおいて、Ｃ１とＣ２とによって提供されるキャパシタンスは高インピーダンスとして現れ、開放の特性を示す。ステップＳ２０８において所定のループ長に対して決定されるように、これは、決定しきい値より上に位置するポイントによって、位相ドメイン中で識別できるだろう。
【００２６】
［００２９］
図２において示しているように、ステップＳ２０８が開放が存在しないと決定する場合は、処理が終了する。ステップ２０４とステップ２０８とにおけるこれらの２つの独立したチェックは、誤って取り付けられたマイクロ−フィルタ／スプリッタが存在すること、または、存在しないことの、かなり良い表示を提供する。
【００２７】
［００３０］
しかしながら、発明の実施形態は、１つの追加の最終チェックを実行するステップＳ２１０に進み、ラインが１００オームで終端されているか否かを決定する。これは、ツイストペア送信ラインと中央オフィス機器の両方の公称インピーダンスである。このケースにおいて、誤った肯定が宣言されるのに十分なくらい位相応答が決定しきい値より下であることがある、すなわち、実際には何も存在しないときにマイクロフィルタが検出されたと位相応答が示すことがある。このシナリオを回避するために、ＵＳ０帯域の戻された信号エネルギーの平均をとることによって、単純な大きさチェックを実行することができる。例えば、ステップＳ２１０においてモデムは、ＵＳ０帯域中のワイドバンド信号を送信し、この帯域における、受信したエコー信号中の戻された信号エネルギーの平均をとる。ステップＳ２１２において、この帯域における送信エネルギーと受信エネルギーとの比をしきい値と比較する。このしきい値は、モデムにおけるテーブル中に記憶させることができる。正しく終端されているラインのケースにおいては、ラインがマイクロ−フィルタ／スプリッタに誤って接続されているときと比較して、戻される信号エネルギーはかなり小さい。したがって、ステップＳ２１２において、受信した信号エネルギー比がしきい値より上ではない場合、マイクロフィルタが存在しないと決定される。そうでない場合、マイクロフィルタが存在していると最終的に決定される。
【００２８】
［００３１］
発明の実施形態において、これらの３つのチェックがさまざまな可能性あるシナリオをカバーし、誤って取り付けられたマイクロ−フィルタ／スプリッタを検出するロバストな方法を集合的に提供する。発明は、誤って取り付けられたマイクロ−フィルタ／スプリッタの存在を決定することに限定されていない。例えば、発明の実施形態は、上述したように、フィルタを位置付けることができる長さ推定を、さらに提供することができる。
【００２９】
［００３２］
特に本発明の好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において変更および修正を行ってもよいことは、当業者に容易に明白となる。添付した特許請求の範囲は、このような変更および修正を含むことを意図している。
【図１Ａ】
2016506096.tif 000003
【図１Ｂ】
2016506096.tif 000004
【図２】
2016506096.tif 000005
【図３】
2016506096.tif 000006
【国際調査報告】
2016506096.tif 000007
2016506096.tif 000008
2016506096.tif 000009