專(zhuān)利名稱：自適應(yīng)fec碼字管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于管理數(shù)字通信系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)和裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)參數(shù)，這些系統(tǒng)參數(shù)影響諸如DSL系統(tǒng)之類(lèi)的通信系統(tǒng)的性能。
背景技術(shù)：
數(shù)字用戶線路(DSL)技術(shù)為現(xiàn)有電話用戶線路(稱為回路和/或銅線設(shè)備)上的數(shù)字通信提供可能的寬大帶寬。盡管它們最初僅是為了話音頻帶模擬通信而設(shè)計(jì)的，但是電話用戶線路也可以提供這種帶寬。特別地，非對(duì)稱DSL(ADSL)可以通過(guò)使用離散多音調(diào)(DMT)線路代碼來(lái)調(diào)整用戶線路的特性，該線路代碼向各個(gè)音調(diào)(或子載波)分配若干個(gè)比特，所述各個(gè)音調(diào)可以調(diào)整到在用戶線路每一端的調(diào)制解調(diào)器(同時(shí)作為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的典型收發(fā)機(jī))的訓(xùn)練和初始化期間所確定的信道狀態(tài)。
脈沖噪聲、其他噪聲和其他誤差源可能會(huì)實(shí)質(zhì)上影響通過(guò)ADSL和其他通信系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)精度。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種各樣的技術(shù)，以便降低、避免和/或修復(fù)傳輸期間由這些誤差對(duì)數(shù)據(jù)造成的損害。這些誤差降低/避免/修復(fù)技術(shù)對(duì)于采用它們的通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有性能成本。正如本領(lǐng)域眾所周知的，交織(interleaving)可以通過(guò)散布傳輸期間由噪聲或其他源產(chǎn)生的誤差，降低和/或消除不利的誤差效應(yīng)。交織是一種編碼技術(shù)，它通常用于通過(guò)降低系統(tǒng)中的誤差來(lái)提高傳輸系統(tǒng)的性能。在傳輸之前，交織重新整理(rearranges)傳輸數(shù)據(jù)，以便通過(guò)將誤差展開(kāi)在更多字節(jié)數(shù)據(jù)上，來(lái)提高冗余編碼技術(shù)的糾錯(cuò)性能。
交織“深度”最好是在概念上并且最一般地定義為最初彼此相鄰的比特之間的距離。交織深度通過(guò)改變最初相鄰的比特之間的距離而改變。增大交織深度提高了給定系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力。然而，正如以下所詳細(xì)討論的，交織增大了系統(tǒng)的傳輸?shù)却龝r(shí)間(也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)橫穿端對(duì)端傳輸通路所需的時(shí)間)。交織深度還可以是數(shù)值D，它將在以下進(jìn)行更為詳細(xì)的解釋說(shuō)明。
與交織結(jié)合使用的一種冗余編碼技術(shù)是采用Reed-Solomon(里德-所羅門(mén))編碼的前向糾錯(cuò)(FEC)，該編碼是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。FEC獲得用戶要發(fā)送的數(shù)據(jù)(稱作“有效載荷”數(shù)據(jù))，并產(chǎn)生含有“有效載荷”數(shù)據(jù)字節(jié)和奇偶校驗(yàn)字節(jié)(在ADSL標(biāo)準(zhǔn)和各種其他出版物中也可以稱作“冗余”字節(jié))的碼字，奇偶校驗(yàn)字節(jié)有助于系統(tǒng)接收機(jī)校驗(yàn)所傳輸數(shù)據(jù)中的誤差。這些FEC碼字輸入給可編程的發(fā)射機(jī)交織器。
Reed-Solomon碼字由K數(shù)據(jù)或信息字節(jié)(用戶的有效載荷數(shù)據(jù))和R奇偶校驗(yàn)字節(jié)組成，在每個(gè)碼字中總共有N個(gè)字節(jié)(也就是說(shuō)，K+R＝N)。通常N必須為255或更小，而DSL系統(tǒng)僅使用偶數(shù)。ADSL1標(biāo)準(zhǔn)描述了針對(duì)這種類(lèi)型系統(tǒng)的FEC編碼中使用的方法，并且詳細(xì)解釋說(shuō)明了FEC編碼和交織的使用。正如ADSL1標(biāo)準(zhǔn)所提出的，F(xiàn)EC編碼器接受有效載荷數(shù)據(jù)為Kmux字節(jié)的S個(gè)mux數(shù)據(jù)幀，并附上R個(gè)FEC冗余字節(jié)，以產(chǎn)生長(zhǎng)度NFEC＝S×Kmux+R字節(jié)的FEC碼字。FEC輸出數(shù)據(jù)幀包含有NFEC/S個(gè)字節(jié)，它是一個(gè)整數(shù)。
在諸如ADSL之類(lèi)使用DMT技術(shù)的通信系統(tǒng)中，每個(gè)碼字均可以含有一個(gè)或更多DMT碼元的全部或一部分。變量S用來(lái)指示在每個(gè)FEC碼字中出現(xiàn)的DMT碼元數(shù)目。對(duì)于快速傳輸(低延遲模式)而言，通常S＝1，這是因?yàn)榭缭揭粋€(gè)以上的碼元會(huì)引入額外的延遲。在DSL中，S可以是低至1/3的有理分式(在VDSL中實(shí)際上甚至?xí)?，并且可以大于1。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，調(diào)制解調(diào)器可以基于其他參數(shù)來(lái)計(jì)算其S值。
N、K、S和D參數(shù)可以由ADSL中的調(diào)制解調(diào)器對(duì)直接規(guī)定。在ADSL1(或G.992.1/2)中，對(duì)N、R、S和D的下行FEC設(shè)置由發(fā)射機(jī)(或ATU-C)來(lái)確定，而在ADSL2(或G.992.3/4/5)中，N、R、S和D的下行FEC設(shè)置和相關(guān)參數(shù)由下行接收機(jī)(ATU-R)在加載期間確定。在ADSL1和ADSL2中，上行FEC設(shè)置都由ATU-C來(lái)設(shè)置。S的設(shè)置給予調(diào)制解調(diào)器這樣一種靈活性，即，使所要求的數(shù)據(jù)速率與它確定的它應(yīng)當(dāng)使用的任何內(nèi)部開(kāi)銷(xiāo)相匹配。如果還將S告知了調(diào)制解調(diào)器，那么可能使調(diào)制解調(diào)器進(jìn)入窘境，或者與要求相沖突。早期的系統(tǒng)未使用N、K和D參數(shù)的自適應(yīng)設(shè)計(jì)。盡管阿爾卡特(Alcatel)所提供的一種系統(tǒng)當(dāng)前僅對(duì)D就允許3種選擇，然而不利的是，用于解決脈沖噪聲等的2種選擇具有過(guò)多的延遲，并且會(huì)致使更高層協(xié)議的效率更低。
交織FEC碼字引入了傳輸延遲(或“等待時(shí)間”)，這在DSL系統(tǒng)中可能是一個(gè)重大的缺陷。與交織相關(guān)的等待時(shí)間可能會(huì)構(gòu)成系統(tǒng)總等待時(shí)間的重要部分。高延遲可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能造成相當(dāng)大的負(fù)面影響，尤其是當(dāng)系統(tǒng)以高數(shù)據(jù)傳輸速率運(yùn)作時(shí)。當(dāng)需要許多端對(duì)端傳輸來(lái)完成任務(wù)(例如，系統(tǒng)利用TCP/IP來(lái)發(fā)送大型文件)時(shí)，該影響尤其顯著。因此，盡管仍然允許等待時(shí)間以獲得交織的益處并補(bǔ)償不利的誤差效應(yīng)，但是供應(yīng)商通常會(huì)爭(zhēng)取最小化其系統(tǒng)的等待時(shí)間。所以，最好是最小化實(shí)現(xiàn)預(yù)期性能所需的交織。
某些現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)使用“自適應(yīng)”交織，它允許將不同的交織深度應(yīng)用于不同的傳輸。自適應(yīng)交織對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的。美國(guó)專(zhuān)利No.4901319和No.6546509描述了自適應(yīng)交織系統(tǒng)，它可以針對(duì)各種信道問(wèn)題、噪聲及其他誤差源進(jìn)行調(diào)整。然而，它們要求對(duì)交織深度(用變量D表示)進(jìn)行改變以應(yīng)用于不同的傳輸，這反過(guò)來(lái)又改變了系統(tǒng)的等待時(shí)間。
在早期系統(tǒng)中，通過(guò)自適應(yīng)增大交織深度以降低誤碼率，系統(tǒng)的等待時(shí)間也得以增長(zhǎng)，從而對(duì)系統(tǒng)性能造成不利的影響并可能導(dǎo)致其他與性能相關(guān)的問(wèn)題。另外，交織深度的增長(zhǎng)(及由此造成等待時(shí)間的增長(zhǎng))可能會(huì)違反與ADSL系統(tǒng)中收發(fā)機(jī)運(yùn)作所允許的指定延遲相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。在某些情況下，由于某些標(biāo)準(zhǔn)具有離散等待時(shí)間值這一事實(shí)，即使很少量的增大交織深度也可能迫使等待時(shí)間發(fā)生大幅度的增長(zhǎng)。因此，自適應(yīng)交織器對(duì)交織深度很小的自適應(yīng)“提高”，可能會(huì)導(dǎo)致等待時(shí)間的不均勻大幅度增長(zhǎng)，此外還會(huì)導(dǎo)致非常令人反感的糾錯(cuò)結(jié)果。
ADSL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了某些等待時(shí)間。例如，在ADSL1的大多數(shù)實(shí)現(xiàn)方案中，可用的等待時(shí)間延遲通常是4ms和24ms(盡管偶爾第三個(gè)選項(xiàng)16ms也可能是可用的)，并且由DSLAM制造商的默認(rèn)值對(duì)上行和下行都進(jìn)行設(shè)置。在ADSL2和ADSL2+(G.992.5)中，操作員使用元件管理系統(tǒng)(在G.997.1中詳細(xì)描述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它允許業(yè)務(wù)供應(yīng)商執(zhí)行諸如INP值和最大交織延遲之類(lèi)的控制參數(shù))將可用的等待時(shí)間設(shè)置于2ms和20ms之間，該等待時(shí)間傳達(dá)了線路調(diào)制解調(diào)器，包括下行流接收機(jī)(ATU-R)的首選項(xiàng)。根據(jù)設(shè)備供應(yīng)商強(qiáng)加的默認(rèn)選項(xiàng)(有時(shí)稱作“簡(jiǎn)檔”)，該接收機(jī)使用最小脈沖噪聲保護(hù)值或脈沖強(qiáng)度指示符(在G.992.3/4/5及有關(guān)的G997.1中稱作INP)來(lái)選擇N、R和D參數(shù)。然而，一旦進(jìn)行調(diào)制解調(diào)器的初始化，就必須提供G.992.3/4/5和G.997.1標(biāo)準(zhǔn)(為了各種用途其全部合并于此以資參考)中的最大交織延遲和INP值，并且在數(shù)據(jù)傳輸之前決不可能知曉誤差測(cè)量。取決于它們的演化，新興的VDSL標(biāo)準(zhǔn)還使用Reed Solomon編碼，并且可以具有INP/延遲和/或N、R和D規(guī)范能力。同樣，SHDSL標(biāo)準(zhǔn)也可以使用接合(bonding)和Reed Solomon編碼，并且相同的基本方法應(yīng)用在這里以設(shè)置N、R和D參數(shù)或它們的等同量，例如INP/最大交織延遲。然而，從這些系統(tǒng)中的可用等待時(shí)間值能夠看出，自適應(yīng)交織等必然會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的等待時(shí)間，這意味著傳輸延遲的實(shí)質(zhì)性增長(zhǎng)。
允許調(diào)整通信系統(tǒng)以補(bǔ)償信道和其他狀態(tài)，其中包括噪聲效應(yīng)，同時(shí)最小化和/或保持系統(tǒng)的等待時(shí)間特性的系統(tǒng)、方法和技術(shù)表現(xiàn)了技術(shù)上的顯著進(jìn)步。而且，保持在ADSL系統(tǒng)中交織數(shù)據(jù)的固定等待時(shí)間延遲，同時(shí)自適應(yīng)地調(diào)整該系統(tǒng)以滿足一個(gè)或更多誤碼率條件，同樣能夠構(gòu)成技術(shù)上的顯著進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
自適應(yīng)FEC編碼用來(lái)調(diào)整通信系統(tǒng)中FEC碼字的碼字組成?？梢皂憫?yīng)于系統(tǒng)中傳輸誤差測(cè)量值與傳輸誤差目標(biāo)值的偏差，來(lái)調(diào)整碼字組成比率。碼字組成比率可以是表示在可用FEC編碼方案中有效載荷與奇偶校驗(yàn)字節(jié)之間關(guān)系的任意量或值。碼字組成比率的調(diào)整可以是調(diào)整參數(shù)，例如調(diào)整ADSL1系統(tǒng)中的N、K和/或R值，或者調(diào)整ADSL2系統(tǒng)中的INP和/或最大交織延遲值?？刂破骺梢杂脕?lái)監(jiān)控、分析和調(diào)整自適應(yīng)管理FEC編碼中用到的各種值。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)于這樣的傳輸系統(tǒng)中，其中發(fā)射機(jī)通過(guò)傳輸信道向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，例如DSL系統(tǒng)。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，用于自適應(yīng)FEC編碼器的控制器使用碼字組成比率(CCR)，該碼字組成比率是表示可用FEC編碼方案中有效載荷字節(jié)與奇偶校驗(yàn)字節(jié)之間關(guān)系的量或值。FEC編碼器用在這樣的通信系統(tǒng)中，其中發(fā)射機(jī)使用FEC編碼、交織和原始傳輸?shù)却龝r(shí)間，通過(guò)信道向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。該控制器包括裝置，例如傳輸誤差值監(jiān)控器，該監(jiān)控器連接至通信系統(tǒng)以獲取傳輸誤差測(cè)量值(MEV)。用于對(duì)照傳輸誤差目標(biāo)值(TEV)分析MEV的裝置連接至該監(jiān)控器。用于產(chǎn)生一個(gè)或更多控制信號(hào)的裝置連接至分析裝置，并且產(chǎn)生用來(lái)調(diào)整該傳輸系統(tǒng)中CCR和/或交織深度的適當(dāng)輸出控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例的方法包括使用該碼字組成和FEC編碼方案來(lái)選擇CCR及傳輸數(shù)據(jù)。獲取MEV并對(duì)照TEV來(lái)分析MEV。如果MEV充分有別于TEV，則可調(diào)整CCR以補(bǔ)償該差別。CCR的調(diào)整可以通過(guò)改變一個(gè)或更多碼字組成參數(shù)(例如ADSL1系統(tǒng)中的N、K和/或R值，或者ADSL2系統(tǒng)中的INP和/或最大交織延遲值)來(lái)完成。如果需要的話，可以一次或多次重復(fù)該獲取、分析和調(diào)整步驟，以允許更新通信系統(tǒng)的性能，從而對(duì)狀態(tài)和操作行為的改變進(jìn)行處理。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，傳輸系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)該控制器和/或使用一個(gè)或更多根據(jù)本發(fā)明的方法。該控制器可以連接至發(fā)射機(jī)中的FEC編碼器并連接至另一系統(tǒng)部件，例如接收機(jī)和/或解碼器。該控制器獲取的數(shù)據(jù)可以用來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)將與編碼有關(guān)的部件指示給發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)，以便調(diào)整它們的運(yùn)作。
這些實(shí)施例中的控制器可以是動(dòng)態(tài)頻譜管理器或駐留在中心局內(nèi)或局外的類(lèi)似實(shí)體。本發(fā)明實(shí)施例中使用的傳輸誤差值可以基于或著由以下值計(jì)算得出比特誤碼率、誤碼秒、誤碼分、固定時(shí)段上的代碼違例數(shù)目、在接收機(jī)處測(cè)量的信噪比，更高級(jí)別上的TCP/IP或其他協(xié)議的吞吐量，和/或?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的其他量，它們表示在給定系統(tǒng)中可檢測(cè)的誤差數(shù)量或等級(jí)。
在以下詳細(xì)描述和相關(guān)附圖中，提供了本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。


結(jié)合附圖，通過(guò)以下詳細(xì)描述，本發(fā)明將更加容易理解，其中相同的附圖標(biāo)記指示類(lèi)似的結(jié)構(gòu)元件，其中圖1是根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn)的ADSL參考模型系統(tǒng)的示意方框圖。
圖2是ADSL1標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)參考模型中針對(duì)使用同步和異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁TU-R和ATU-C發(fā)射機(jī)的相關(guān)部分的示意方框圖。
圖3是示出可用于本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例的接收機(jī)的相關(guān)部分的示意方框圖。
圖4是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法的處理流程圖。
圖5是控制器一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖6是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的方框示意圖。
圖7是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的DSL通信系統(tǒng)的方框示意圖。
圖8是適用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下述對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述將參照本發(fā)明的一個(gè)或更多實(shí)施例，但并不局限于這些實(shí)施例。相反，詳細(xì)描述的意圖僅用于說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，此處提供的關(guān)于附圖的詳細(xì)描述，是出于解釋說(shuō)明的目的，而本發(fā)明可以擴(kuò)展到這些有限的實(shí)施例之外。
本發(fā)明允許使用數(shù)據(jù)碼字對(duì)通信系統(tǒng)的傳輸誤碼率進(jìn)行調(diào)整，而不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間系統(tǒng)的等待時(shí)間造成影響。當(dāng)傳輸誤差測(cè)量值(或MEV)充分有別于傳輸誤差目標(biāo)值(或TEV)時(shí)，利用碼字組成比率的變化(例如，通過(guò)改變至少一個(gè)碼字長(zhǎng)度參數(shù))來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸誤差率調(diào)整。例如，當(dāng)通信系統(tǒng)中的傳輸?shù)谋忍卣`碼率(BER)測(cè)量值充分有別于BER目標(biāo)值時(shí)(例如，當(dāng)BER測(cè)量值足夠地高于閾值最大誤碼率時(shí))，調(diào)整FEC/交織中使用的碼字組成以滿足BER目標(biāo)值，同時(shí)令等待時(shí)間不受影響(或盡可能降低)。
本發(fā)明所使用的傳輸誤差值可以是以下值中的一個(gè)或更多(或者可以基于以下值中的一個(gè)或更多)比特誤碼率、誤碼秒(errored seconds)、誤碼分(erroredminutes)、固定時(shí)段上的代碼違例數(shù)目、在接收機(jī)處測(cè)量的信噪比、更高級(jí)別上的TCP/IP或其他協(xié)議的吞吐量，和/或?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)表示給定系統(tǒng)中可檢測(cè)的誤差的數(shù)量或等級(jí)的其他量。這些碼字參數(shù)可以自適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整(例如，由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制器發(fā)送的信號(hào))，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)速率提高或降低，直至達(dá)到可接受的誤碼率(同時(shí)，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，還滿足功率、裕度和/或其他系統(tǒng)操作要求和/或目標(biāo))。
正如以下所進(jìn)行的更為詳細(xì)的描述，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例的控制器可以是動(dòng)態(tài)頻譜管理器或頻譜管理中心，并且可以是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的設(shè)備或監(jiān)控適當(dāng)傳輸誤差值的設(shè)備的組合。遵照連接至該控制器的用戶，該控制器可直接或間接地支配/要求改變碼字組成，或者可以僅向這些用戶建議改變。(此處使用的措辭“與......連接”和“連接至”等是為了描述兩個(gè)元件和/或部件之間的連接關(guān)系，并且想要表達(dá)直接連接在一起或間接連接在一起，例如通過(guò)一個(gè)或更多介入元件。)在某些實(shí)施例中，控制器連接到其上的發(fā)射機(jī)都駐留在相同的位置(例如DSL中心局)，并且可能或可能不共用它們各自傳輸信道的公共綁定器(bonder)。在復(fù)閱本公開(kāi)內(nèi)容之后，關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和其他特定特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明改變用于數(shù)據(jù)交織的碼字結(jié)構(gòu)，以免受誤差的不利影響，又不會(huì)增大傳輸?shù)却龝r(shí)間。在ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中使用以下值和/或變量

本發(fā)明實(shí)施例的以下例子可以使用ADSL系統(tǒng)作為示范性通信系統(tǒng)。在這些ADSL系統(tǒng)內(nèi)，Reed-Solomon編碼用于FEC。然而，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于各種通信和編碼系統(tǒng)，并且本發(fā)明并不限于任何特定的系統(tǒng)。本發(fā)明可以用于使用碼字型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任意數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。
圖1示出了根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn)(G.dmt或G.992.1)的ADSL參考模型系統(tǒng)，其全部?jī)?nèi)容出于各種目的合并于此以資參考?；谝粋€(gè)或更多DSL標(biāo)準(zhǔn)能夠構(gòu)成類(lèi)似的圖，這些DSL標(biāo)準(zhǔn)可能包含也可能不包含分路器，例如ADSL-Lite(G.992.2)、ADSL2(G.992.3)、ADSL2-Lite(G.992.4)、ADSL2+(G.992.5)和新興的VDSL標(biāo)準(zhǔn)G.993.x，以及G.991.1和G.991.2SHDSL標(biāo)準(zhǔn)，它們都具有或沒(méi)有聯(lián)系。特別是，當(dāng)不使用分路器時(shí)，此處公開(kāi)的本發(fā)明為其提供保護(hù)的這種類(lèi)型的間歇噪聲可能更加盛行。圖2示出了ADSL1標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)參考模型中針對(duì)使用同步和異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁TU-R和ATU-C發(fā)射機(jī)的相關(guān)部分。這些模型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的。
ADSL1標(biāo)準(zhǔn)并不對(duì)接收機(jī)操作規(guī)定與對(duì)發(fā)射機(jī)一樣多的細(xì)節(jié)，而是容許高度靈活性。在圖3中圖示了可與圖2的發(fā)射機(jī)結(jié)合使用的接收機(jī)的典型設(shè)計(jì)的相關(guān)部分。在圖1～3中都描繪的功能塊在物理上可以由專(zhuān)用電路實(shí)現(xiàn)，或者設(shè)計(jì)為數(shù)字信號(hào)處理器或其他處理器，或者由這些元件的組合實(shí)現(xiàn)。例如，這些塊的組合可以封裝并運(yùn)行在一個(gè)單獨(dú)的調(diào)制解調(diào)器/收發(fā)機(jī)。
許多接收機(jī)功能塊(例如解調(diào)器、解碼器、解擾器和去交織器)執(zhí)行與它們相關(guān)的發(fā)射機(jī)功能的逆處理。某些部件可能是接收機(jī)獨(dú)有的(例如時(shí)域均衡器、頻域均衡器和自動(dòng)增益控制)。ADSL調(diào)制解調(diào)器中某些接收機(jī)功能塊的工作是恢復(fù)和處理所傳輸?shù)男盘?hào)，以便反映給解調(diào)器。解調(diào)器的任務(wù)是恢復(fù)構(gòu)成所傳輸消息的有效載荷數(shù)據(jù)的數(shù)字比特。
在圖2中，將提供給發(fā)射機(jī)200的有效載荷數(shù)據(jù)210提供給成幀器(復(fù)用器和同步控制)212。發(fā)送要在ADSL1系統(tǒng)(無(wú)交織)的“快速”數(shù)據(jù)通路204中進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)，以便在214分派快速循環(huán)冗余碼前綴(crcf)，然后轉(zhuǎn)送給擾頻器和FEC編碼器224。通過(guò)交織通路208發(fā)送要交織的數(shù)據(jù)，以便在218分派交織循環(huán)冗余碼前綴(crci)，然后轉(zhuǎn)送給擾頻器和FEC編碼器228。在編碼器228中將crci前綴和有效載荷數(shù)據(jù)配置到Reed-solomon碼字中，并發(fā)送給交織器238進(jìn)行交織。ADSL利用GF(256)來(lái)使用基于Reed-solomon代碼的FEC編碼；GF(256)的使用允許伽羅瓦(Galois)域元素用字節(jié)來(lái)表示，并且這些碼字可以具有高達(dá)255個(gè)字節(jié)。在子載波當(dāng)中分配碼字比特(在圖2中240處的音調(diào)排序期間)，并且在編碼器250中進(jìn)行星座編碼(constellation encoding)之后，給出所述碼字比特進(jìn)行調(diào)制(例如在圖2中260處使用的離散傅立葉逆變換)，從而形成作為傳輸數(shù)據(jù)280的用于傳輸?shù)腁DSL碼元。正如ADSL1標(biāo)準(zhǔn)所指出的，F(xiàn)EC編碼器228從A點(diǎn)接受S個(gè)mux數(shù)據(jù)幀，并附上R個(gè)FEC冗余字節(jié)，以便產(chǎn)生長(zhǎng)度NFEC＝S×Kmux+R字節(jié)的FEC碼字。因此，B點(diǎn)的FEC輸出數(shù)據(jù)幀包含N1＝NFEC/S個(gè)字節(jié)，N1是一個(gè)整數(shù)。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在ADSL1中只要S≠1，那么NFEC和N1就包含不同數(shù)目的字節(jié)。然而，對(duì)于這些不同N值中的任何一個(gè)，總字節(jié)/有效載荷字節(jié)的比率是相同的，盡管在ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中符號(hào)是混亂的，這是因?yàn)楫?dāng)S≠1時(shí)，K不是每一碼字有效載荷的總數(shù)。當(dāng)對(duì)碼字值K、N和R以及它們的相對(duì)比例進(jìn)行討論時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)知本發(fā)明的適用性以及本發(fā)明固有的一般原理。為了在以下討論中易于注解，K一般是指每個(gè)FEC碼字中有效載荷字節(jié)的數(shù)目，R一般是指每個(gè)FEC碼字中冗余字節(jié)的數(shù)目，而N一般是指每個(gè)FEC碼字中字節(jié)的總數(shù)目。
正如ADSL1標(biāo)準(zhǔn)所指出的，由于FEC冗余字節(jié)的添加和數(shù)據(jù)交織，數(shù)據(jù)幀(也就是說(shuō)，在星座編碼之前的比特級(jí)數(shù)據(jù))在通過(guò)發(fā)射機(jī)200的三個(gè)參考點(diǎn)處具有不同的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)。如圖2所示，數(shù)據(jù)成幀參考點(diǎn)為A點(diǎn)(插入了適當(dāng)CRC之后的經(jīng)復(fù)用和同步的數(shù)據(jù))、B點(diǎn)(在FEC編碼器的輸出端以DMT碼元速率產(chǎn)生的數(shù)據(jù)幀，其中一個(gè)FEC塊可以跨越一個(gè)以上DMT碼元周期)和C點(diǎn)(給予星座編碼器250的數(shù)據(jù)幀)。
本發(fā)明的焦點(diǎn)集中于在典型通信系統(tǒng)中調(diào)整交織器外部的一個(gè)或更多碼字參數(shù)。早期的系統(tǒng)忽略了自適應(yīng)碼字的產(chǎn)生和調(diào)整，并且其焦點(diǎn)僅僅聚集于交織器中D參數(shù)的單獨(dú)設(shè)計(jì)(并且這些系統(tǒng)的D參數(shù)，大多僅允許2或3種選擇)。諸如N參數(shù)的碼字參數(shù)可能是更為重要，并且為早期系統(tǒng)所遺漏?，F(xiàn)在還沒(méi)有設(shè)計(jì)/編制碼字的接口，并且這些參數(shù)已經(jīng)以固件固化在已交付產(chǎn)品中(即使某些標(biāo)準(zhǔn)允許兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器相互告知它們?cè)诠碳凶龀隽撕畏N選擇，但是在這一點(diǎn)上還未開(kāi)發(fā)出任何東西)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，本發(fā)明的實(shí)施例通常允許在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)中進(jìn)行更精細(xì)的糾錯(cuò)調(diào)諧，并且允許系統(tǒng)操作員和用戶保持關(guān)鍵的性能參數(shù)，例如等待時(shí)間，同時(shí)提供適應(yīng)性強(qiáng)的運(yùn)行環(huán)境。盡管碼字結(jié)構(gòu)的變化招致了數(shù)據(jù)速率的變化，但是能夠降低或消除等待時(shí)間問(wèn)題。
根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn)，下述編碼容量(capability)值可以用于ATU-C(根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn))和ATU-R(根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn))中的R、S和D(交織深度D在碼字而不是字節(jié)中進(jìn)行測(cè)量)

通常，F(xiàn)EC編碼使用奇偶校驗(yàn)比特/字節(jié)，以允許接收機(jī)對(duì)由噪聲和其他誤差產(chǎn)生現(xiàn)象引起的誤差進(jìn)行糾錯(cuò)。在ADSL1系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)接受可以在圖2的A點(diǎn)得到的S個(gè)mux數(shù)據(jù)幀，每個(gè)mux數(shù)據(jù)幀都具有K字節(jié)的有效載荷數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建在B點(diǎn)給予交織器的FEC輸出數(shù)據(jù)幀。FEC編碼器接受原始(S×K)有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)，并添加上R個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)以形成具有總共N個(gè)字節(jié)的碼字。然后從FEC編碼器輸出具有N/S個(gè)字節(jié)的FEC輸出數(shù)據(jù)幀。ADSL1標(biāo)準(zhǔn)提供對(duì)根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)成幀的詳細(xì)描述。
G.997.1和ADSL1標(biāo)準(zhǔn)定義了數(shù)據(jù)交織時(shí)的最大ADSL等待時(shí)間(線路延遲)。該ADSL線路延遲參數(shù)是由交織和FEC過(guò)程引入的要求傳輸延遲。該延遲根據(jù)每一碼字的DMT碼元數(shù)目(S)和交織深度(D)來(lái)定義。在先前的實(shí)踐中，ATU-C和ATU-R選擇它們的S和D參數(shù)，以便它們等于或盡可能接近該要求延遲。在ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中，該延遲定義為(4+(S-1)/4+S*D/4)ms。當(dāng)S＝1且D＝1(這些值的最小值)時(shí)出現(xiàn)最小延遲，并且是DMT傳輸系統(tǒng)而不是交織或FEC結(jié)構(gòu)的函數(shù)。ADSL2使用類(lèi)似的，但不完全相同的延遲公式。
利用本發(fā)明的實(shí)施例，可以通過(guò)調(diào)整一個(gè)或更多FEC碼字組成參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的誤碼率，同時(shí)在該約束下最優(yōu)化DSL的使用(例如，最大化傳輸數(shù)據(jù)速率而不增加等待時(shí)間)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，方法400從步驟405開(kāi)始，在該步驟中通信系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的傳輸信道傳輸數(shù)據(jù)。這些傳輸使用原始碼字組成比率(CCR)，它在以下說(shuō)明性討論中定義為

或(有效載荷字節(jié))(總字節(jié))
然而，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的，任意量或值都可以用作CCR，只要它表示可用FEC編碼方案中有效載荷與奇偶校驗(yàn)字節(jié)之間的關(guān)系。
在ADSL1系統(tǒng)中，舉例來(lái)說(shuō)，CCR可以是(S×K)與NFEC的比率。調(diào)整對(duì)這些量之間的相對(duì)差起作用的任意參數(shù)/變量，將會(huì)增大或減小CCR，這衡量出當(dāng)該比率增大或減小時(shí)數(shù)據(jù)速率的線性降低。
接下來(lái)，在步驟410獲取表示發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的傳輸誤碼率的一個(gè)或更多傳輸誤差值(例如，通過(guò)控制器)。舉例來(lái)說(shuō)，MEV的獲取可能包括直接測(cè)量通信系統(tǒng)的特性、從元件管理系統(tǒng)采集數(shù)值或者由所采集的數(shù)據(jù)計(jì)算MEV。
傳輸誤差測(cè)量值或者M(jìn)EV，可以從以下值進(jìn)行選擇、包含和/或基于以下值中的一個(gè)或更多BER、誤碼秒、誤碼分、固定時(shí)段上的代碼違例數(shù)目、在接收機(jī)處測(cè)量的信噪比、更高級(jí)別上的TCP/IP(或其他協(xié)議)的吞吐量，和/或這些值的組合。表示傳輸系統(tǒng)誤碼率的其他值，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也可以是顯而易見(jiàn)的。
接下來(lái)，在步驟420對(duì)照(例如，比較)相應(yīng)的傳輸誤差目標(biāo)值或TEV分析各個(gè)MEV。如果在判定步驟430，MEV和TEV相等(或者也許至少在給定容限內(nèi)近似相等)，那么該方法在步驟405使用當(dāng)前CCR繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。這意味著發(fā)射機(jī)/接收機(jī)對(duì)中的FEC編碼保持在預(yù)期閾值誤碼率(或者可接受的比率范圍)，同時(shí)在該約束下發(fā)送每一碼字的最大數(shù)目有效載荷數(shù)據(jù)比特。
然而，如果給定的MEV充分不同于它對(duì)應(yīng)的TEV，那么在判定步驟440判定對(duì)當(dāng)前CCR進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在判定是否調(diào)整CCR時(shí)，可以參考?xì)v史性能數(shù)據(jù)，例如歷史或庫(kù)模塊或者數(shù)據(jù)庫(kù)445形式的歷史性能數(shù)據(jù)。
當(dāng)在判定步驟440，傳輸誤差測(cè)量值“充分”低于傳輸誤差目標(biāo)值時(shí)，在步驟450調(diào)高CCR。傳輸誤差測(cè)量值與傳輸誤差目標(biāo)值之間的“充分”差別可能包含僅僅數(shù)值以外的考慮?？梢愿鶕?jù)各種首選項(xiàng)(例如，MEV保持高于/低于TEV的時(shí)長(zhǎng))來(lái)起動(dòng)改變CCR。舉例來(lái)說(shuō)，在起動(dòng)允許調(diào)高CCR的改變之前，MEV可能必須在數(shù)天、數(shù)周或更長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)保持充分低。這能夠防止不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，但當(dāng)出現(xiàn)時(shí)是一種約束的間歇噪聲。
如上所述，一旦進(jìn)行調(diào)制解調(diào)器的初始化，就要提供在G.992.3/4/5中的最大交織延遲和INP值，并且在數(shù)據(jù)傳輸之前決不可能知曉誤差測(cè)量。本發(fā)明的某些實(shí)施例可以記錄和/或保存先前線路初始化的性能歷史，并且適應(yīng)由ADSL2操作員設(shè)置的最大交織延遲和INP值(或ADSL1的發(fā)射機(jī)默認(rèn)簡(jiǎn)檔所設(shè)置的N、R和D值)。
可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的各種方式來(lái)確定和實(shí)現(xiàn)CCR的改變。在ADSL1系統(tǒng)中，CCR可以取決于并可以通過(guò)改變N、K和/或R來(lái)調(diào)整。在ADSL2系統(tǒng)中，CCR可以取決于并可以通過(guò)改變系統(tǒng)中的INP和/或最大交織延遲來(lái)調(diào)整。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用下述適當(dāng)公式，在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)間“握手”過(guò)程中傳遞的INP和最大交織延遲值，可以轉(zhuǎn)化成常見(jiàn)的FEC參數(shù)(其中如果使用擦除的話，t＝R，R為奇偶校驗(yàn)字節(jié)的數(shù)目，而如果不使用擦除并且該比率包含信息和同步/控制比特的話，t＝R/2) INP參數(shù)與交織深度的比率決定了碼字塊的大小，它通過(guò)一個(gè)或多個(gè)在ADSL2中執(zhí)行的消息由接收機(jī)提供給發(fā)射機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)間歇噪聲(非孤立脈沖)并且需要和/或可取更大分?jǐn)?shù)的每碼字奇偶校驗(yàn)字節(jié)時(shí)，可以使用對(duì)INP值的更高上限。另外，專(zhuān)用于設(shè)備供應(yīng)商實(shí)施的這些參數(shù)的更精確型式，可以用于所觀測(cè)INP的恰當(dāng)表達(dá)。此外，可以計(jì)算出參數(shù)M、T、L等，和為所有延遲等待通路推斷出S以及每一幀載體和延遲等待通路的值B。同樣，一旦知道了N，則D＝ND′。即使對(duì)上述數(shù)學(xué)規(guī)則的近似遵守，也應(yīng)當(dāng)允許降低延續(xù)很長(zhǎng)的DSL線路上的強(qiáng)間歇噪聲。業(yè)務(wù)提供商可以很好地訓(xùn)練調(diào)解解調(diào)器若干次，每一次都增大INP值，直到在業(yè)務(wù)提供商確定的時(shí)段上觀測(cè)到零個(gè)或很小數(shù)目的代碼違例和/或誤碼秒。
在調(diào)整ADSL2系統(tǒng)中CCR的另一方案中，可以在準(zhǔn)備開(kāi)始時(shí)間(SHOWTIME)期間使用對(duì)INP值的調(diào)整，以迫使CCR發(fā)生變化，從而改變FEC碼字組成。例如，ATU-C向它的ATU-R發(fā)送一個(gè)消息以提供新的INP值。該ATU-R使用該新INP值來(lái)產(chǎn)生新的CCR(或僅產(chǎn)生該FEC編碼參數(shù))并將其發(fā)送給ATU-C。接下來(lái)調(diào)制解調(diào)器在某些相互認(rèn)可的時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行該新CCR。這種類(lèi)型的CCR調(diào)整，僅修改碼字中有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)和奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目，而使總碼字大小和交織深度保持于它們的當(dāng)前值。然而，K的降低將會(huì)降低數(shù)據(jù)速率，但是線路速率和S仍將保持現(xiàn)狀。
在實(shí)際系統(tǒng)中，CCR的改變經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致復(fù)位，從而使調(diào)制解調(diào)器能夠復(fù)位FEC參數(shù)。通常這種復(fù)位出現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量被測(cè)為零的下一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)(通常用ADSL1和ADSL2中測(cè)量和報(bào)告的較低或零個(gè)ATM信元計(jì)數(shù)向元件管理系統(tǒng)表示，進(jìn)而可以轉(zhuǎn)發(fā)給控制器)。
應(yīng)當(dāng)注意的是，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，當(dāng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)量較低或?yàn)榱銜r(shí)本發(fā)明的實(shí)施可能是恰當(dāng)?shù)?，也可能是不恰?dāng)?shù)?。而且，本發(fā)明的實(shí)施例可以觀測(cè)一個(gè)或更多線路在給定時(shí)限上的性能歷史，并且以不同的方式對(duì)噪聲/誤差作出反應(yīng)。例如，在一種情況下，如果在一周僅觀測(cè)到一次高代碼違例的話，則可以不改變CCR，允許性能僅在每一周中很短暫的一段時(shí)期內(nèi)受損，而在該周的剩余時(shí)間內(nèi)都保持較高的性能(高數(shù)據(jù)速率)。另一方面，在另一種情況下，CCR可能保持在一個(gè)級(jí)別上，以適應(yīng)“每周一次”的代碼違例發(fā)起/發(fā)生，從而提供最壞情況設(shè)置，這是因?yàn)樗豢赡苤谰€路/系統(tǒng)何時(shí)會(huì)被異常的產(chǎn)生誤差的噪聲所“擊中”。一周的時(shí)間間隔也可以更長(zhǎng)或更短，并且在此處用作例子。一種設(shè)置和/或調(diào)整CCR的方法如下為了計(jì)算影響CCR的FEC參數(shù)，控制器查看給定時(shí)間間隔內(nèi)的代碼違例級(jí)別。用于非擦除ADSL1調(diào)制解調(diào)器的公式(因此這是最壞的情況，因?yàn)樵S多調(diào)制解調(diào)器不使用擦除或不能正確地使用它們)可能要求奇偶校驗(yàn)字節(jié)與總碼字字節(jié)的比率(該例中用R/N表示)超過(guò)比率(0.017×CV)/[15(60)]的兩倍。
也就是說(shuō)，在15分鐘當(dāng)中每60秒查看一次ADSL1中0.017秒間隔上測(cè)量的代碼違例-每17ms(0.017)計(jì)算代碼違例計(jì)數(shù)，以便控制器計(jì)算一個(gè)分?jǐn)?shù)，這個(gè)分?jǐn)?shù)與15分鐘內(nèi)的代碼違例計(jì)數(shù)相乘，以計(jì)算所接收錯(cuò)誤字節(jié)與正確字節(jié)的比率-因?yàn)?個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)糾正一個(gè)錯(cuò)誤字節(jié)(沒(méi)有擦除)，從而控制器可以給出這樣糾正所有誤差所必需的奇偶校驗(yàn)字節(jié)與總字節(jié)的分?jǐn)?shù)的上界。亦即，R/N＞(0.000038)×(#of CVs)。因此，如果線路在15分鐘內(nèi)具有10000個(gè)代碼違例，那么該系統(tǒng)將要求R/N＞(0.000038)×(10000)＝0.38。在這種情況下，舉例來(lái)說(shuō)，R＝16，N＝40(因此R/N＝0.40)就可以了(而不是例如ADSL調(diào)制解調(diào)器中通常使用的R＝16和N＝240，從而得出R/N＝0.07)。
為了換取誤差的消除，該線路的數(shù)據(jù)速率將會(huì)降低到當(dāng)以每15分鐘10000個(gè)代碼違例運(yùn)作時(shí)，線路數(shù)據(jù)速率為1-[24/40×240/224]＝35.7％。
即使在每一刻鐘10000個(gè)代碼違例的極端情況下，如果在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多實(shí)施例的簡(jiǎn)檔中改變N和R值，那么仍然可以達(dá)到近似2/3的數(shù)據(jù)速率而沒(méi)有誤差。而且，系統(tǒng)的等待時(shí)間不一定會(huì)受到以新的數(shù)據(jù)速率運(yùn)行時(shí)所增加的糾錯(cuò)能力的影響。
在另一例子中，控制器可以測(cè)量鏈路或網(wǎng)絡(luò)級(jí)別的吞吐量，并且當(dāng)該吞吐量較低且代碼違例較高時(shí)調(diào)整CCR(或者反之亦然)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)或更多FEC碼字參數(shù)的改變必須遵照可應(yīng)用的通信標(biāo)準(zhǔn)。在許多沖擊噪聲或者更常見(jiàn)的時(shí)變間歇噪聲情況下，對(duì)現(xiàn)行CCR的成比例變化，通常將導(dǎo)致傳輸誤碼率的等比例變化。同樣，在預(yù)見(jiàn)到只要將來(lái)再次激發(fā)該令人不快的源(例如，真空吸塵器)就會(huì)再次看到代碼違例計(jì)數(shù)的情況下，一旦觀測(cè)到間歇噪聲，則CCR可能會(huì)保持非常長(zhǎng)的一段時(shí)期。因此，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，步驟450處CCR的成比例增長(zhǎng)可能通常等于TEV與MEV之間的成比例差別。如果由于CCR調(diào)整而導(dǎo)致改變了發(fā)送給交織器的碼字長(zhǎng)度，則可調(diào)整交織深度D以補(bǔ)償過(guò)大或過(guò)小的碼字大小(例如在步驟455可以降低D)，這是因?yàn)楫?dāng)增大每交織碼字的字節(jié)總數(shù)目時(shí)，需要更少的碼字以達(dá)到相同的等待時(shí)間，反之亦然。
如果在步驟440的比較之后，該線路上由MEV表示的誤碼率過(guò)高的話，則在步驟460調(diào)低CCR。同樣，可以使碼字組成調(diào)整的數(shù)量和性質(zhì)變得適當(dāng)(例如，和上述實(shí)施例之一一致)。而且，同樣也可以如上所述對(duì)交織深度進(jìn)行調(diào)整(例如，在步驟465增大D)。
某一特定例子繼續(xù)使用ADSL1標(biāo)準(zhǔn)的某些方面。待交織的每個(gè)FEC輸出數(shù)據(jù)幀中字節(jié)總數(shù)目是((S×K+R)/S)，其中R必須總是S的整數(shù)倍，可以是1，2，4，8或16。在該說(shuō)明性例子中延遲＝4msS＝2R＝8(從而能夠糾正每一碼字中的4字節(jié)誤差)K＝188從而每個(gè)FEC輸出數(shù)據(jù)幀為(2×18+8)/2＝192(K/R＝23.5)如果MEV充分高于TEV，則K可以折半為K′＝94，同時(shí)保持R＝16，從而使每個(gè)FEC輸出數(shù)據(jù)幀為94字節(jié)長(zhǎng)，并得到K′/R＝94/8＝11.75。增大交織深度D(用近似為2的因子)以保持已制定的等待延遲4ms。盡管在該例中延遲保持為4ms的常量，但由于在給定時(shí)期內(nèi)從發(fā)射機(jī)發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸在每一碼字中都將包含更少有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)，故而數(shù)據(jù)速率會(huì)下降。然而，正如按照′509專(zhuān)利和加深交織的其他現(xiàn)有方法所發(fā)生的那樣，誤碼率問(wèn)題得以有效解決，而無(wú)須增大延遲。
一種替代解決方案是令K＝188并且增大奇偶校驗(yàn)字節(jié)的數(shù)目，從而使R′＝16。FEC輸出數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度為196字節(jié)而K′/R＝188/16＝11.75。在這種情況下，交織深度可能不需要進(jìn)行改變，因?yàn)榇a字長(zhǎng)度未發(fā)生顯著的變化。
圖4的方法400可以在使用控制器(例如，動(dòng)態(tài)頻譜管理器或頻譜管理中心)的通信系統(tǒng)中實(shí)施，在圖5中示出了該控制器的一個(gè)例子。參閱圖5，示出了實(shí)施本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例所使用的控制器500。控制器500最好是包括用于獲取(并可能監(jiān)控)一個(gè)或更多MEV的裝置510，用于對(duì)照相應(yīng)TEV分析任何MEV的裝置520，和用于產(chǎn)生CCR調(diào)整控制信號(hào)545的裝置530。當(dāng)對(duì)現(xiàn)行CCR的改變同樣還要求改變交織深度D時(shí)，對(duì)于這樣的情況，該控制信號(hào)產(chǎn)生器530還可以包括用于產(chǎn)生交織深度調(diào)整控制信號(hào)545的裝置535。
正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，用于獲取MEV的裝置510最好是包括傳輸誤差值監(jiān)控器，其用于獲取傳輸誤差值并產(chǎn)生表示該MEV的信號(hào)。裝置510可以通過(guò)接收信號(hào)505來(lái)接收MEV，該輸入信號(hào)505表示正在探尋的值。舉例來(lái)說(shuō)，MEV的獲取可以包括，直接測(cè)量通信系統(tǒng)的特性，從元件管理系統(tǒng)采集數(shù)值，或者由所采集的數(shù)據(jù)計(jì)算MEV?？梢允褂脕?lái)自元件管理系統(tǒng)的代碼違例或誤碼秒計(jì)數(shù)(都是可用的)來(lái)獲取MEV，該元件管理系統(tǒng)周期性地獲取已經(jīng)出現(xiàn)的CRC違例數(shù)目(例如，在ADSL中15分鐘的時(shí)間間隔)。代碼違例和/或誤碼秒還可以通過(guò)至ATU-R的接口，通過(guò)供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫(kù)或送往控制器的“電子郵件”消息來(lái)獲得(從而繞開(kāi)了元件管理系統(tǒng))。
如上所述，傳輸誤差值最好是從以下組中進(jìn)行選擇(或者基于該組的一個(gè)或更多成員)，該組包括以下值通信系統(tǒng)的BER、誤碼秒、誤碼分、固定時(shí)段上的代碼違例數(shù)目、在接收機(jī)處測(cè)量的信噪比、更高級(jí)別上的TCP/IP或其他協(xié)議的吞吐量，和/或這些值的組合。這可以通過(guò)監(jiān)控和/或測(cè)量比特誤碼率、誤碼分、代碼違例和/或接收機(jī)處的信噪比來(lái)進(jìn)行。可以由控制器500直接進(jìn)行這些測(cè)量，或者可以由接收機(jī)通過(guò)適當(dāng)?shù)奶娲b置發(fā)送給控制器500(例如，通過(guò)發(fā)射機(jī)-接收機(jī)對(duì)通信將數(shù)據(jù)發(fā)送給DSL中心局)。
用于對(duì)照相應(yīng)TEV分析一個(gè)或更多MEV的裝置520可以包括軟件、硬件或二者的組合。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，控制器500是(直接或者通過(guò)業(yè)務(wù)提供商中間實(shí)體間接)連接到ADSL元件管理系統(tǒng)接口的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。監(jiān)控、測(cè)量、分析、比較、處理、評(píng)估，以及N、R、D或INP/最大交織深度延遲的建議都可以通過(guò)該接口來(lái)執(zhí)行?？刂破?00還可以維護(hù)歷史模塊540(例如，事件庫(kù)或數(shù)據(jù)庫(kù))，該歷史模塊540有助于隨時(shí)給出更好的建議，并且有助于通過(guò)裝置520對(duì)照TEV分析MEV。關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例可實(shí)施的其他各種結(jié)構(gòu)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。例如，正如圖5的虛線所暗示的，模塊540可以是外部模塊，控制器500根據(jù)需要訪問(wèn)該外部模塊。最后，用于產(chǎn)生適當(dāng)控制信號(hào)545的裝置530和535同樣也可以使用軟件、硬件和/或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。分析裝置520和產(chǎn)生裝置530、535可以是單一單元或模塊，或者是分立單元。
如下述實(shí)施例所述，該系統(tǒng)最好是測(cè)量預(yù)期傳輸誤差值。分析該系統(tǒng)的MEV，這可能包括將MEV與TEV進(jìn)行比較。然后，可以響應(yīng)于MEV與TEV的偏差來(lái)調(diào)整CCR。可替代地，可以測(cè)量MEV并且單獨(dú)地或者協(xié)同地與任何合適的TEV進(jìn)行比較。盡管這樣一種系統(tǒng)對(duì)于數(shù)字用戶線路來(lái)說(shuō)尤為重要，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，它可以適用于包含有碼字型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和交織的任何系統(tǒng)，尤其是在提高糾錯(cuò)時(shí)需要避免增大等待時(shí)間的情況。
舉例來(lái)說(shuō)，圖6示出了包括發(fā)射機(jī)610、傳輸信道620、接收機(jī)630和控制器640的傳輸系統(tǒng)600。該發(fā)射機(jī)包括連接至交織器614的FEC編碼器612(該發(fā)射機(jī)可以并且很可能包括更多部件)。該FEC編碼器612產(chǎn)生具有給定碼字組成比率的FEC碼字，該給定碼字組成比率設(shè)計(jì)為滿足系統(tǒng)600的糾錯(cuò)要求和FEC編碼方案。交織器614可以是任何合適的交織器，它用來(lái)待由交織發(fā)射機(jī)600在傳輸信道620上傳輸?shù)慕豢棓?shù)據(jù)。在ADSL1系統(tǒng)中，與不進(jìn)行交織就可以使用的“快速數(shù)據(jù)通路”相反，F(xiàn)EC編碼器612和交織器614可以是“交織數(shù)據(jù)通路”的一部分。
接收機(jī)630接收并解碼所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。已經(jīng)在發(fā)射機(jī)中進(jìn)行交織的數(shù)據(jù)由去交織器634進(jìn)行去交織，然后由FEC解碼器632進(jìn)行解碼。這樣做時(shí)，接收機(jī)630能夠產(chǎn)生與系統(tǒng)600的比特誤碼率相關(guān)的信息(例如，以輸入信號(hào)641的形式)，及與通過(guò)信道620的數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生誤差有關(guān)的其他信息。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，當(dāng)不執(zhí)行交織時(shí)(例如，當(dāng)對(duì)于ADSL系統(tǒng)S＝1時(shí))，也可以使用本發(fā)明的實(shí)施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，圖6不言而喻地假定了用于產(chǎn)生CCR調(diào)整的裝置控制與發(fā)射機(jī)的對(duì)話。然而，應(yīng)當(dāng)記住可以將INP/最大交織深度參數(shù)發(fā)送給接收機(jī)，作為加載算法的一部分，該接收機(jī)使用它們來(lái)設(shè)置它的N、R和D。這些變化在附圖和本公開(kāi)內(nèi)容中進(jìn)行了慎重考慮，并且體現(xiàn)在附圖和本公開(kāi)內(nèi)容中。
控制器640在接收機(jī)630處測(cè)量系統(tǒng)600的誤碼率性能，企圖確定對(duì)CCR的調(diào)整是否有益，以及如何最佳地執(zhí)行該調(diào)整。控制器640響應(yīng)于MEV和控制器對(duì)照TEV對(duì)MEV的分析，產(chǎn)生CCR調(diào)整控制信號(hào)648。FEC編碼器612響應(yīng)于該CCR調(diào)整控制信號(hào)648調(diào)整CCR。在保持系統(tǒng)的最初傳輸?shù)却龝r(shí)間且使用交織的情況下，控制器640還可以產(chǎn)生調(diào)整交織深度的交織深度控制信號(hào)649，以補(bǔ)償對(duì)CCR的調(diào)整，從而保持另外可能由信號(hào)648和發(fā)射機(jī)610的FEC編碼器612改變的最初傳輸?shù)却龝r(shí)間。最后，如上所述，當(dāng)接收機(jī)使用INP和最大交織延遲參數(shù)來(lái)設(shè)置CCR時(shí)，可以根據(jù)需要將接收機(jī)-界限(bound)控制信號(hào)647發(fā)送給接收機(jī)。
正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，F(xiàn)EC編碼器612最好是包括用于接收多比特CCR調(diào)整控制信號(hào)的裝置和用于響應(yīng)CCR調(diào)整控制信號(hào)調(diào)整CCR的裝置。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，F(xiàn)EC編碼器612最好是還包括用于調(diào)整編碼器612中產(chǎn)生的碼字的組成的裝置。FEC編碼器612最好是與發(fā)射機(jī)610和控制器640相連接。
同樣，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，交織器614最好是包括用于接收多比特交織深度調(diào)整控制信號(hào)的裝置和用于響應(yīng)該交織深度調(diào)整控制信號(hào)來(lái)調(diào)整交織深度的裝置。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，交織器614最好是還包括用于以不同交織深度可調(diào)節(jié)地交織數(shù)據(jù)的裝置。交織器614最好是與發(fā)射機(jī)610和控制器640相連接。
最好是以類(lèi)似于上述討論的方式，F(xiàn)EC編碼器612最好是接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)向有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)添加奇偶校驗(yàn)字節(jié)以產(chǎn)生碼字。這種技術(shù)的一個(gè)例子是如ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中描述的Reed-Solomon編碼。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄⒆畛醯腃CR提供給FEC編碼器612，和/或由FEC編碼器612來(lái)確定。對(duì)于本發(fā)明可用的FEC編碼的一個(gè)例子在ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述。
將碼字發(fā)送給交織器614，交織器614通過(guò)對(duì)包含數(shù)據(jù)的比特的傳輸次序進(jìn)行重排序來(lái)交織數(shù)據(jù)。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，對(duì)于多比特交織深度調(diào)整控制信號(hào)敏感的任何適當(dāng)?shù)目烧{(diào)節(jié)交織器，都可以配置為在該實(shí)施例中使用。對(duì)于本發(fā)明可用的卷積交織的一個(gè)例子在ADSL1標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述。
發(fā)射機(jī)610最好是包括為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的ADSL發(fā)射機(jī)。可替代地，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，發(fā)射機(jī)610可以包括用于任何形式的傳輸媒質(zhì)的任何數(shù)字化發(fā)射機(jī)?？商娲?，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，發(fā)射機(jī)610可以包括用于任何形式的傳輸媒質(zhì)的任何發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)610最好是與FEC編碼器612、交織器614、控制器640和傳輸信道620相連接。
正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，發(fā)射機(jī)610可以調(diào)制數(shù)據(jù)(例如，使用傅立葉逆變換技術(shù))，以便通過(guò)傳輸信道620向接收機(jī)630傳輸。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，發(fā)射機(jī)610最好是以不同的數(shù)據(jù)速率來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。傳輸信道620的容量通常取決于包含下述內(nèi)容的因素傳輸必經(jīng)的距離；傳輸信道的線規(guī)；傳輸信道上跨接抽頭(bridged-taps)的數(shù)目；傳輸信道的溫度，傳輸信道的交接損耗(splice-loss)；傳輸信道中存在的噪聲；以及發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的精度。盡管這些因素中的許多都是不可直接測(cè)量的，但是它們的累積效應(yīng)卻可以通過(guò)測(cè)量一個(gè)或更多上述傳輸誤差值(例如，BER)來(lái)監(jiān)控。因此，可以響應(yīng)于MEV來(lái)適配CCR、交織深度和數(shù)據(jù)速率。
FEC編碼器612可以以許多方式來(lái)調(diào)整CCR。例如，可以通過(guò)改變每一碼字中有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目(K)來(lái)改變CCR，同時(shí)奇偶校驗(yàn)字節(jié)數(shù)目R不變化。在ADSL2系統(tǒng)中，可以增大INP值，同時(shí)保持最大交織延遲保持恒定。
可以通過(guò)復(fù)位調(diào)制解調(diào)器來(lái)調(diào)整CCR，然后在ADSL1中通過(guò)元件管理系統(tǒng)MIB將N、R和ID設(shè)置給ATU-C。這些值將對(duì)應(yīng)于在DSL線路的下一次復(fù)位中計(jì)算為最佳的值(或者對(duì)應(yīng)于下次要嘗試的)，所述下一次復(fù)位在初始化期間引起N、R、D和設(shè)備供應(yīng)商選擇的S的交換。在ADSL2中，可以通過(guò)元件管理系統(tǒng)MIB為ATU-C的上行流提供N，R和D，以及為下行流提供INP/最大交織延遲，從而調(diào)整CCR。在ATU-R的初始化期間，可以將INP/最大交織延遲值傳達(dá)給ATU-R，從而ATU-R計(jì)算對(duì)應(yīng)的N、R、S和D參數(shù)，它們非常好地近似于預(yù)期INP和最大交織延遲設(shè)置。
因此，取決于對(duì)最初CCR作出的任何調(diào)整，可以在給定的時(shí)間間隔內(nèi)傳輸更多或更少數(shù)目的有效載荷字節(jié)?？商娲兀梢酝ㄟ^(guò)改變每一碼字中奇偶校驗(yàn)字節(jié)的數(shù)目來(lái)調(diào)整CCR，同時(shí)保持有效載荷數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目不變。只有當(dāng)信源計(jì)數(shù)值很低或?yàn)榱銜r(shí)才可能執(zhí)行CCR的改變，這意味著用戶不是主動(dòng)的，并因此甚至不能注意到系統(tǒng)的再訓(xùn)練以改進(jìn)它們的服務(wù)。
正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，傳輸信道620最好是包括雙絞線?？商娲?，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，傳輸信道可以包括同軸電纜、光纖、自由空間激光、無(wú)線電或任何其他類(lèi)型的傳輸媒質(zhì)。傳輸信道620最好是與發(fā)射機(jī)610和接收機(jī)630相連接。
正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，接收機(jī)630最好是包括具有可調(diào)節(jié)去交織器634和可調(diào)節(jié)解碼器632的ADSL接收機(jī)?？商娲?，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，接收機(jī)630可以包括用于任何類(lèi)型的傳輸媒質(zhì)的任何數(shù)字化接收機(jī)?？商娲兀鐬楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員所知的，接收機(jī)630可以包括用于任何類(lèi)型的傳輸媒質(zhì)的任何接收機(jī)。例如，正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，接收機(jī)630的解碼器632可以使用Reed-Solomon解碼器或任何其他合適的糾錯(cuò)解碼器。在圖6的示范性系統(tǒng)600中，接收機(jī)630最好是連接至傳輸信道620，并且連接至控制器640的傳輸誤差值測(cè)量裝置642。
接收機(jī)630接收并解調(diào)來(lái)自發(fā)射機(jī)610的數(shù)據(jù)。在解調(diào)之后，接收機(jī)630的去交織器634對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行去交織。解碼器632使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的解碼技術(shù)，來(lái)檢測(cè)和糾正所傳輸數(shù)據(jù)中的誤差。特別地，在傳輸之前解碼器632使用由FEC編碼器612產(chǎn)生的冗余字節(jié)來(lái)分析所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以確定是否訛傳了任何數(shù)據(jù)從而需要糾正。如果碼字具有R個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，Reed-Solomon糾錯(cuò)編碼可以糾正R/2個(gè)字節(jié)；例如，在ADSL中碼字組成選擇可以是N＝204，K＝188，和R＝16，它可以在每204字節(jié)的碼字中糾正8個(gè)錯(cuò)誤字節(jié)。ADSL將R限制為0與16之間的偶數(shù)整數(shù)，再加上通過(guò)利用字段GF(256)將N限制為255。
控制器640最好是包括用于采集和/或計(jì)算一個(gè)或更多MEV的裝置，用于分析MEV(例如通過(guò)比較MEV與TEV)的裝置644，和用于提供CCR調(diào)整和交織深度調(diào)整控制信號(hào)的裝置646。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，裝置642最好是包括用于測(cè)量、采集和/或計(jì)算一個(gè)或更多上述傳輸誤差值的監(jiān)控器。在圖6的示范性系統(tǒng)600中，傳輸誤差值監(jiān)控器642最好是連接至解碼器632和控制器640。如上所述，可以使用任何適當(dāng)?shù)膫鬏斦`差值，它提供對(duì)系統(tǒng)600誤碼率的表示?？梢允褂酶鞣N值，并且測(cè)量這些值的各種方法是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的。因此，可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái)確定傳輸誤差值，并且任何合適的選擇、測(cè)量和確定傳輸誤差值的方法都可改造以應(yīng)用于目前的優(yōu)選系統(tǒng)。正如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，可以對(duì)傳輸誤差值進(jìn)行多次測(cè)量求取平均值，以提高當(dāng)前傳輸誤差值測(cè)量的精度。
裝置642最好是產(chǎn)生與MEV的函數(shù)成比例的輸入信號(hào)643?？商娲?，輸入信號(hào)643可以采用許多形式，并且可以基于BER、誤差妙等的全部或一部分。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，輸入信號(hào)643可以是模擬的或數(shù)字的，線性的或非線性的?？商娲?，輸入信號(hào)643可以是二進(jìn)制的，以便輸入信號(hào)643大于或小于基于MEV的一個(gè)或更多閾值。如果需要的話，裝置642可以連續(xù)地產(chǎn)生輸入信號(hào)643。可替代地，裝置642可以以隨機(jī)或非隨機(jī)的為基礎(chǔ)，以抽樣或周期形式產(chǎn)生輸入信號(hào)643。
用于分析輸入信號(hào)643的裝置644最好是包括用于基于對(duì)輸入信號(hào)643的分析，對(duì)照TEV，例如閾值，來(lái)分析MEV的裝置。這可以通過(guò)比較輸入信號(hào)643與一個(gè)或更多TEV來(lái)完成，可能允許輕微的變差(variations)和容限?？商娲?，用于分析MEV輸入信號(hào)643的裝置644可以分析與MEV相對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸入信號(hào)。用于分析輸入信號(hào)的裝置644最好是以任何合適的編程語(yǔ)言編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，并在利用任何合適的操作系統(tǒng)的模擬或數(shù)字計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。分析裝置644同樣也可以通過(guò)使用硬連線計(jì)算機(jī)形式的硬件、集成電路、或硬件與計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
CCR調(diào)整和交織深度控制信號(hào)647、648、649可以采用許多形式。控制信號(hào)647、648、649可以基于一個(gè)或更多輸入信號(hào)的全部或一部分，如輸入信號(hào)643的全部或一部分。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，控制信號(hào)647、648、649可以是模擬的或數(shù)字的，線性的或非線性的?？商娲?，控制信號(hào)647、648、649可以是二進(jìn)制的。用于提供一個(gè)或更多控制信號(hào)的裝置646，最好是以任何合適的編程語(yǔ)言編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，并在使用任何合適的操作系統(tǒng)的模擬或數(shù)字計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。用于提供控制信號(hào)647、648、649的裝置646還可以通過(guò)使用硬連線計(jì)算機(jī)形式的硬件、集成電路、或硬件與計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在圖7中示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明通信系統(tǒng)的第二實(shí)施例，其圖示了使用DSL系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的常規(guī)情形的例子。系統(tǒng)700具有中心局710和位于CO 710下行的多個(gè)遠(yuǎn)程站704。圖7所示的系統(tǒng)700可以是ADSL1系統(tǒng)，這樣每個(gè)遠(yuǎn)程站704均為既用作發(fā)射機(jī)又用作接收機(jī)的收發(fā)機(jī)。根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn)，這些遠(yuǎn)程站704是ATU-R單元。在CO 710中有配對(duì)的收發(fā)機(jī)712。同樣，這些配對(duì)收發(fā)機(jī)也是根據(jù)ADSL1標(biāo)準(zhǔn)的ATU-C收發(fā)機(jī)，既用作發(fā)射機(jī)也用作接收機(jī)。DSL接入模塊(DSLAM)714協(xié)調(diào)通過(guò)回路722去往和來(lái)自CO 710的信號(hào)。多個(gè)回路722可以共用一個(gè)公共綁定器724，產(chǎn)生串?dāng)_和/或其他干擾，并且通常容易遭受各種噪聲源和其他誤差產(chǎn)生現(xiàn)象影響。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制器730連接至CO 710和/或DSLAM 714中的收發(fā)機(jī)712。正如從CO 710延伸出來(lái)的虛線所暗示的，控制器730可以在CO 710中，或者也可以在CO 710的外部。在某些情況下，可以與CO 710無(wú)關(guān)的實(shí)體和使用CO 710中或位于任何遠(yuǎn)程站714處的收發(fā)機(jī)712的任何用戶或業(yè)務(wù)提供商來(lái)操作控制器730。控制器730一般以如上所述的相同方式來(lái)工作。然而，控制器730不是直接連接至各個(gè)遠(yuǎn)程站704，而是通過(guò)各個(gè)ATU-C/ATU-R對(duì)中的單一收發(fā)機(jī)712來(lái)監(jiān)控誤碼率信息。
控制器730并非測(cè)量每個(gè)接收單元704中的傳輸誤差值，而是僅僅從CO710中的收發(fā)機(jī)712采集該信息。這可以通過(guò)使遠(yuǎn)程收發(fā)機(jī)704直接向控制器730發(fā)送它們的誤碼率數(shù)據(jù)來(lái)完成，或者通過(guò)使各個(gè)ATU-R 704向其配對(duì)的ATU-C 712提供該信息來(lái)，配對(duì)的ATU-C 712進(jìn)而又將該數(shù)據(jù)提供給控制器730來(lái)完成。在某些實(shí)施例中，可以通過(guò)元件管理系統(tǒng)從DSLAM 714采集該信息(根據(jù)G.997.1或DSL論壇文件WT-87/82)。然而，也可以通過(guò)“電子郵件”方法從系統(tǒng)700提取該信息，其中每個(gè)收發(fā)機(jī)704、712通過(guò)DSL線路操作系統(tǒng)之外的通信路由向控制器730發(fā)送其信息。當(dāng)ATU-R和ATU-C相互交換關(guān)于性能的消息時(shí)，存在一種在有效載荷數(shù)據(jù)中看不到用戶的EOC(嵌入式操作信道)。從而可以通過(guò)元件管理系統(tǒng)(例如，如果使用SNMP即簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的話，為MIB)獲得該性能信息。在其他所有方面，圖7的示范性系統(tǒng)與本發(fā)明上述實(shí)施例發(fā)揮了類(lèi)似的作用。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，實(shí)施包括為N的不同(盡管根本未必需要)值提供更多簡(jiǎn)檔選項(xiàng)的通信系統(tǒng)設(shè)備。這允許控制器選擇/建議適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)檔，該簡(jiǎn)檔提供在該通信系統(tǒng)的其余約束條件內(nèi)，具有很少誤差或沒(méi)有誤差的可用最高數(shù)據(jù)速率。
通常，本發(fā)明的實(shí)施例采用各種處理，包括存儲(chǔ)在一個(gè)或更多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中或者通過(guò)一個(gè)或更多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施例還涉及用于執(zhí)行這些操作的硬件設(shè)備或其他裝置。該裝置可以是為所需目的專(zhuān)門(mén)構(gòu)造的，或者可以是由計(jì)算機(jī)程序和/或計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可選擇地進(jìn)行啟動(dòng)或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。此處提出的處理并非固有地與任何特定計(jì)算機(jī)或其他裝置有關(guān)。特別地，各種通用機(jī)器可以使用根據(jù)此處教導(dǎo)編寫(xiě)的程序，或者可以更方便地構(gòu)造更專(zhuān)門(mén)的裝置來(lái)執(zhí)行所需的方法步驟。基于以下給出的描述，這些機(jī)器的各種特定結(jié)構(gòu)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)是顯而易見(jiàn)的。
如上所述本發(fā)明的實(shí)施例使用各種處理步驟，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。這些步驟是要求對(duì)物理量進(jìn)行物理操控的步驟。通常，盡管并非必要，但是這些量采用能夠進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送、合成、比較和其他操控的電信號(hào)或磁信號(hào)形式。有時(shí)候?yàn)榉奖闫鹨?jiàn)，主要是常規(guī)用法的原因，將這些信號(hào)稱作比特、比特流、數(shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)、值、要素、變量、字符、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。然而，應(yīng)當(dāng)記住，所有這些和類(lèi)似的數(shù)據(jù)都與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并且僅僅是用于這些量的便利標(biāo)簽而已。
此外，所執(zhí)行的操控常常稱為這樣一些詞匯，例如識(shí)別、擬合或比較。在構(gòu)成本發(fā)明一部分的此處所述操作的任一項(xiàng)操作中，這些操作都是機(jī)器操作。用于執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的操作的有用機(jī)器包括通用數(shù)字計(jì)算機(jī)或其他類(lèi)似設(shè)備。就一切情況而論，應(yīng)當(dāng)記住操作計(jì)算機(jī)的操作方法與計(jì)算方法自身之間的區(qū)別。本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于操作計(jì)算機(jī)的方法步驟，通過(guò)處理電信號(hào)或其他物理信號(hào)來(lái)產(chǎn)生其他所需的物理信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例還涉及用于執(zhí)行這些操作的裝置。該裝置可以是為所需目的專(zhuān)門(mén)構(gòu)造的，或者可以是由計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序可選擇地進(jìn)行啟動(dòng)或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。此處提出的處理并非固有地與任何特定計(jì)算機(jī)或其他裝置有關(guān)。特別地，各種通用機(jī)器可以使用根據(jù)此處教導(dǎo)編寫(xiě)的程序，或者可以更加便于創(chuàng)建更專(zhuān)門(mén)的裝置來(lái)執(zhí)行所需的方法步驟。通過(guò)以下給出的描述，這些各種機(jī)器的所需結(jié)構(gòu)將是顯而易見(jiàn)的。
另外，本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步涉及包含程序指令的計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述程序指令用于執(zhí)行各種計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作。該媒體或程序指令可以是針對(duì)本發(fā)明目的專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)或構(gòu)造的，或者它們可以是對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的或可能得到的種類(lèi)。計(jì)算機(jī)可讀媒體的例子包括但不限于，磁媒體，例如硬盤(pán)、軟盤(pán)和磁帶；光媒體，例如CD-ROM盤(pán)；磁光媒體，例如光磁軟盤(pán)；以及專(zhuān)門(mén)配置為存儲(chǔ)和執(zhí)行程序指令的硬件裝置，例如只讀存儲(chǔ)設(shè)備(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。程序指令的例子既包括機(jī)器代碼，例如編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼，還包括包含可由計(jì)算機(jī)使用解譯器來(lái)執(zhí)行的更高級(jí)代碼的文件。
圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例，可以由用戶和/或控制器使用的典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800包括任意數(shù)目的處理器802(也稱作中央處理器單元，或CPU)，這些處理器802連接至包括主存儲(chǔ)器806(通常為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，或RAM)和主存儲(chǔ)器804(通常為只讀存儲(chǔ)器，或ROM)的存儲(chǔ)設(shè)備上。正如本領(lǐng)域眾所周知的，主存儲(chǔ)器804用來(lái)向CPU單向傳送數(shù)據(jù)和指令，而主存儲(chǔ)器806通常用來(lái)以雙向方式傳送數(shù)據(jù)和指令。這兩種主存儲(chǔ)設(shè)備都可以包括任何合適的上述計(jì)算機(jī)可讀媒體。海量存儲(chǔ)設(shè)備808也可以雙向地連接至CPU 802，提供額外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，并且可以包括上述計(jì)算機(jī)可讀媒體中的任何一種。海量存儲(chǔ)設(shè)備808可以用來(lái)存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)等等，并且它通常是次存儲(chǔ)媒體，例如速度慢于主存儲(chǔ)器的硬盤(pán)。應(yīng)當(dāng)理解，在適當(dāng)?shù)那闆r下，海量存儲(chǔ)設(shè)備808內(nèi)保留的信息可以按標(biāo)準(zhǔn)形式合并為主存儲(chǔ)器806的一部分，作為虛擬存儲(chǔ)器。專(zhuān)門(mén)的海量存儲(chǔ)設(shè)備，如CD-ROM 814，也可以單向傳遞數(shù)據(jù)給CPU。
CPU 802也可以連接至接口810，該接口810包括一個(gè)或更多輸入/輸出設(shè)備，例如視頻監(jiān)控器、軌跡球、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、麥克風(fēng)、觸敏顯示器、轉(zhuǎn)換器讀卡器、磁帶或紙帶讀取器、圖形輸入板、唱針、話音或手跡識(shí)別器，或其他眾所周知的輸入設(shè)備，當(dāng)然例如其他計(jì)算機(jī)。最后，CPU802可以隨意地使用通常如812所示的網(wǎng)絡(luò)連接，連接至計(jì)算機(jī)或電信網(wǎng)絡(luò)上。通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)連接，期望CPU在執(zhí)行上述方法步驟的過(guò)程中，可以從網(wǎng)絡(luò)接收信息或者可以向網(wǎng)絡(luò)輸出信息。上述設(shè)備和材料是計(jì)算機(jī)硬件和軟件領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉慣用的。上述硬件元件可以定義多個(gè)用于執(zhí)行本發(fā)明操作的軟件模塊。例如，用于運(yùn)行碼字組成控制器的指令可以存儲(chǔ)在海量存儲(chǔ)設(shè)備808或814上，并且可以在連同主存儲(chǔ)器806一起在CPU 802上執(zhí)行。在優(yōu)選實(shí)施例中，將控制器分為幾個(gè)軟件模塊。
通過(guò)該書(shū)面描述，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)顯而易見(jiàn)，因此，所附權(quán)利要求意欲覆蓋本發(fā)明的所有這些特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，由于對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很容易出現(xiàn)多種修改和變化，因此本發(fā)明并不限于所說(shuō)明和描述的嚴(yán)格構(gòu)造和操作。因此，所述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)視為是說(shuō)明性且非限制性的，并且本發(fā)明不應(yīng)限于此處給出的細(xì)節(jié)，而是應(yīng)當(dāng)由下述權(quán)利要求及其等同物的全部范圍來(lái)限定，無(wú)論現(xiàn)在還是將來(lái)可預(yù)知的亦或無(wú)法預(yù)知的。
權(quán)利要求
1.一種控制器，用于采用碼字組成比率CCR的自適應(yīng)FEC編碼器，其中該FEC編碼器用在發(fā)射機(jī)使用FEC編碼、交織和原始傳輸?shù)却龝r(shí)間通過(guò)信道向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中，該控制器包括連接至該通信系統(tǒng)、用于獲取傳輸誤差測(cè)量值MEV的裝置；用于對(duì)照傳輸誤差目標(biāo)值TEV分析該MEV的裝置，其中該分析裝置連接至該獲取裝置；和用于產(chǎn)生CCR調(diào)整控制信號(hào)的裝置，其中該產(chǎn)生裝置連接至該分析裝置和該通信系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述MEV以下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)為根據(jù)比特誤碼率；誤碼秒；誤碼分；固定時(shí)段上的代碼違例；在所述接收機(jī)處測(cè)量的信噪比；或TCP/IP吞吐量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述獲取裝置、分析裝置和產(chǎn)生裝置實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述獲取裝置、分析裝置和產(chǎn)生裝置實(shí)現(xiàn)為硬件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述TEV是閾值誤碼率極限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述產(chǎn)生裝置包括用于產(chǎn)生交織深度調(diào)整控制信號(hào)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其中計(jì)算所述交織深度控制信號(hào)，以便通過(guò)補(bǔ)償對(duì)所述CCR的調(diào)整來(lái)保持所述原始傳輸?shù)却龝r(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，進(jìn)一步包括一個(gè)連接到所述分析裝置的歷史數(shù)據(jù)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中所述歷史數(shù)據(jù)模塊是數(shù)據(jù)庫(kù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述通信系統(tǒng)是DSL系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述控制器包括一個(gè)動(dòng)態(tài)頻譜管理器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL2系統(tǒng)，此外其中所述CCR調(diào)整控制信號(hào)調(diào)整下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)INP；或最大交織延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL1系統(tǒng)，此外其中所述CCR調(diào)整控制信號(hào)調(diào)整下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)N；K；或R。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述用于獲取MEV的裝置包括用于接收表示所述MEV的輸入信號(hào)的裝置。
15.一種在通信系統(tǒng)中調(diào)整FEC編碼的方法，其中數(shù)據(jù)在信道上傳輸于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間，該方法包括(a)選擇一個(gè)表示FEC編碼方案中有效載荷字節(jié)與奇偶校驗(yàn)字節(jié)之間關(guān)系的CCR；(b)利用該CCR和該FEC編碼方案，通過(guò)該信道傳輸數(shù)據(jù)；(c)獲取一個(gè)MEV；(d)對(duì)照一個(gè)TEV分析該MEV；和(f)當(dāng)該MEV充分有別于該TEV時(shí)，調(diào)整該CCR。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述獲取MEV包括下述步驟中的至少一個(gè)步驟直接測(cè)量所述通信系統(tǒng)的特性；從元件管理系統(tǒng)采集數(shù)值；或根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)計(jì)算所述MEV。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中重復(fù)步驟(b)～步驟(e)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該方法由控制器執(zhí)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是DSL系統(tǒng)，此外其中該方法由控制器執(zhí)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述控制器是動(dòng)態(tài)頻譜管理器。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述控制器位于CO中。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述控制器位于CO外部。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述控制器是所述DSL系統(tǒng)的操作員。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述控制器與所述DSL系統(tǒng)的任何操作員都無(wú)關(guān)。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述CCR為K/N。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL2系統(tǒng)，此外其中所述CCR取決于下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)并通過(guò)改變下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整INP；或最大交織延遲。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL1系統(tǒng)，此外其中所述CCR取決于下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)并通過(guò)改變下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整N；K；或R。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)具有一個(gè)因利用一個(gè)交織深度來(lái)交織FEC碼字而產(chǎn)生的原始傳輸?shù)却龝r(shí)間，此外其中該方法進(jìn)一步包括調(diào)整該交織深度以補(bǔ)償對(duì)所述CCR的調(diào)整，從而保持該原始傳輸?shù)却龝r(shí)間。
29.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述對(duì)照TEV分析MEV包括評(píng)估與所述信道上的先前傳輸有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述MEV以下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)為根據(jù)比特誤碼率；誤碼秒；誤碼分；固定時(shí)段上的代碼違例；在接收機(jī)處測(cè)量的信噪比；或TCP/IP吞吐量。
31.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述獲取MEV、對(duì)照TEV分析MEV以及調(diào)整CCR由計(jì)算機(jī)可讀程序代碼實(shí)現(xiàn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述獲取MEV、對(duì)照TEV分析MEV以及調(diào)整CCR由硬件實(shí)現(xiàn)。
33.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL2系統(tǒng)，此外其中所述調(diào)整CCR包括調(diào)整下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)INP；或最大交織延遲。
34.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是ADSL1系統(tǒng)，此外其中所述調(diào)整CCR包括調(diào)整下述參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)N；K；或R。
35.一種傳輸系統(tǒng)，包括一條傳輸信道；一個(gè)連接至該傳輸信道的發(fā)射機(jī)；一個(gè)連接至該發(fā)射機(jī)的自適應(yīng)FEC編碼器；一個(gè)連接至該傳輸信道的接收機(jī)/解碼器；和一個(gè)連接至該接收機(jī)/解碼器的傳輸誤差值監(jiān)控器，該傳輸誤差值監(jiān)控器可操作地監(jiān)控傳輸誤差值并產(chǎn)生一個(gè)輸入信號(hào)，其中該傳輸誤差值以包括比特誤碼率、誤碼秒、誤碼分、固定時(shí)段上的代碼違例數(shù)目、在該接收機(jī)/解碼器處測(cè)量的信噪比、TCP/IP吞吐量這些參數(shù)在內(nèi)的組中的至少一個(gè)參數(shù)為根據(jù)；和一個(gè)與該自適應(yīng)FEC編碼器連接的控制器，該控制器可操作地接收該輸入信號(hào)，并響應(yīng)于該輸入信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)CCR調(diào)整控制信號(hào)。
全文摘要
一種自適應(yīng)FEC編碼用來(lái)調(diào)整通信系統(tǒng)中FEC碼字的碼字組成?？身憫?yīng)于系統(tǒng)中傳輸誤差測(cè)量值與傳輸誤差目標(biāo)值的偏差來(lái)調(diào)整碼字組成比率。碼字組成比率可以是表示可用FEC編碼方案中有效載荷字節(jié)與奇偶校驗(yàn)字節(jié)之間關(guān)系的任意量或值。碼字組成比率的調(diào)整可以是調(diào)整各種參數(shù)，例如ADSL 1系統(tǒng)中的N、K和/或R值，或者ADSL2系統(tǒng)中的INP和/或最大交織延遲值。控制器可以用來(lái)監(jiān)控、分析和調(diào)整用于自適應(yīng)管理FEC編碼中的各種值。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)于這樣一種傳輸系統(tǒng)中，例如DSL系統(tǒng)，其中發(fā)射機(jī)通過(guò)傳輸信道向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1906879SQ200480040960
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月7日
發(fā)明者約翰·M·卡爾夫 申請(qǐng)人:適應(yīng)性頻譜和信號(hào)校正股份有限公司