特許 6042973 トーン毎一定コンステレーションサイズのための調整可能なコードレート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042973

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】トーン毎一定コンステレーションサイズのための調整可能なコードレート

(51)【国際特許分類】

   H04J 11/00 20060101AFI20161206BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20161206BHJP

   H04L 27/00 20060101ALI20161206BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H04J11/00 Z

   H04L27/26 Z

   H04L27/00 Z

   H04L1/00 E

【請求項の数】10

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-508999(P2015-508999)

(86)(22)【出願日】2013年4月9日

(65)【公表番号】特表2015-519808(P2015-519808A)

(43)【公表日】2015年7月9日

(86)【国際出願番号】US2013035695

(87)【国際公開番号】WO2013162867

(87)【国際公開日】20131031

【審査請求日】2014年12月19日

(31)【優先権主張番号】13/456,749

(32)【優先日】2012年4月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アシクミン，アレクセイ

(72)【発明者】

【氏名】ホワイティング，フィリップ・エイ

【審査官】 羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２１６７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５２８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２６８８３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第００９０５９４８（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 Tobias Lindstrom Jensen et al.，Mutual Information Metricsfor Fast Link Adaptation in IEEE 802.11n，Communications, 2008. ICC '08. IEEE International Conference on ，２００８年 ５月，P.4910-4915

【文献】 Mai Abdelhakim et al.，Adaptive Puncturing for Coded OFDMA Systems，Communications, 2009. ICC '09. IEEE International Conference on ，２００９年 ６月，P.1-5

【文献】 R.Sandanalakshmi et al.，An Investigation Towards UnequalModulation For 802.16 Systems Based OnBivariate Modelling，Control, Automation, Communication and Energy Conservation, 2009. INCACEC 2009. 2009 International Conference on ，２００９年 ６月，P.1-5

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ １１／００

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｌ ２７／００−２７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

システム（２００）を制御する方法であって、
第１のシステム要素によって、複数のトーンの各々にとっての一定のビット数を決定するステップ（Ｓ３１０）であって、各前記一定のビット数が一定であり、複数のトーンがシステムの第１の要素と第２の要素の間の通信のためである、決定するステップ（Ｓ３１０）と、
第１のシステム要素によって、第２のシステム要素から単一のパラメータを得るステップ（Ｓ３２０）であって、単一のパラメータがデータをエンコードするための単一コードレート値であり、単一コードレート値が、第２のシステム要素において実施される複数のトーンにわたる相互情報量の測定値に基づく、得るステップ（Ｓ３２０）と、
第１のシステム要素によって、単一のパラメータに基づいてチャネルを介して複数のトーン内の情報ビットとしてデータを伝送するステップ（Ｓ３４０）であって、複数のトーンの各々が前記一定のビット数を含む、伝送するステップ（Ｓ３４０）と
を含む、方法。

【請求項2】

前記一定のビット数を決定するステップ（Ｓ３１０）が、
伝送するステップの前に、各トーンについての関連する最大の信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲ）を決定するステップと、
関連する最大のＳＩＮＲに基づいて各トーンについての前記一定のビット数を決定するステップであって、各トーンについての前記一定のビット数が伝送するステップ以降で一定である、決定するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

関連する最大のＳＩＮＲに基づいて各トーンについての前記一定のビット数を決定するステップが、
システムにより許容される最大ビット数を決定するステップと、
関連する最大のＳＩＮＲに基づく前記一定のビット数がシステムにより許容される最大ビット数を超える場合、システムにより許容される最大ビット数を前記一定のビット数として選択するステップと
を含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

伝送するステップ（Ｓ３４０）が、
各トーンにわたってシンボルのスケジュールされた伝送を決定するステップと、
スケジュールされた伝送に基づいて、各トーンについての関連する実際の信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲ）を決定するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記一定のビット数が、トーンについてシステムにより許容される最大ビット数である、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

システム（２００）を介して、請求項１に記載の前記方法の前記データを伝送するステップ（Ｓ３４０）により伝送されたデータを受信する方法であって、
システム要素から、複数のトーンにわたるデータを受信するステップ（Ｓ４１０）であって、複数のトーンの各々がデータ内の前記一定のビット数を割り当てられる、受信するステップ（Ｓ４１０）と、
複数のトーンにわたる相互情報量に基づいて単一のパラメータを決定するステップ（Ｓ４２０）であって、単一のパラメータがさらなるデータをエンコードするための単一コードレート値である、決定するステップ（Ｓ４２０）と、
システム要素に単一のパラメータを伝送するステップ（Ｓ４３０）と、
単一のパラメータに基づいた速度で、複数のトーン内の情報ビットとしてさらなるデータを受信するステップ（Ｓ４４０）であって、複数のトーンの各々が割り当てられた前記一定のビット数を含む、受信するステップ（Ｓ４４０）と
を含む、方法。

【請求項7】

単一のパラメータを決定するステップ（Ｓ４２０）が、
複数のトーンの各々にわたる相互情報量を決定するステップと、
複数のトーンにわたる相互情報量の合計および複数のトーンにわたるビット数の合計を決定するステップとを含み、単一コードレート値が相互情報量の合計および全てのトーンにわたるビット数の合計に基づく、
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

関連する各トーン内のビット数が、関連するトーンについてシステムにより許容される最大ビット数である、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

各トーン内のビット数が一定である、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

システム（２００）内の請求項１に記載の前記方法を実行するプロバイダ（２１０）であって、
データを受信するようにおよび前記単一のパラメータを得るステップ（Ｓ３２０）により単一のパラメータを得るように構成された調整可能レートエンコーダ（２２５）であって、単一のパラメータが単一コードレート値であり、調整可能レートエンコーダが単一コードレート値に基づいてデータをエンコードされたビットにエンコードするようにさらに構成され、単一コードレート値が、システム要素において実施される、複数のトーンにわたる相互情報量の測定値に基づく、調整可能レートエンコーダ（２２５）と、
エンコードされたビットを複数のトーンにわたって変調するように構成された変調器（２３０）であって、各トーン内のエンコードされたビット数が前記一定のビット数である、変調器（２３０）と、
複数のトーンをチャネル（１４５）を介して伝送するように構成された送信器（２３５）と
を備える、プロバイダ（２１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トーン毎一定コンステレーションサイズのための調整可能なコードレートに関する。

【背景技術】

【0002】

デジタル加入者線（ＤＳＬ）システムでは、伝送用に利用可能な周波数は、キャリアまたはトーンと呼ばれうる、周波数帯に分割されうる。分割は、離散マルチトーン（ＤＭＴ）変調によって行われうる。

【0003】

ＤＳＬシステムでは、各トーンは、異なるビット数を割り当てられる。例えば、各トーンｉについて、異なるビット数ｂ_ｉが伝送される。各トーンについてのビット数は、ビット割当表に格納される。トーンｉについて、

【0004】

【数1】

直交振幅変調（ＱＡＭ）が使用される。その結果、各トーン内のビット数は、トーンについてのＱＡＭコンステレーションのサイズを規定する。

【0005】

トーンを介して伝送されうるデータの量は、トーンに関連する周波数範囲における信号の品質に依存して変わりうる。

【0006】

さらに、各トーン内のビット数は、ビットスワッピングまたはシームレスレートアダプテーション（ＳＲＡ）によって再割り当てされうる。ビットは、トーンの、測定信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）に基づいて、それぞれトーンに割り当てられる。例えば、第１のトーンのＳＩＮＲがＳＩＮＲマージンより下である場合、第１のトーン内のビット数が減少されうる。減少をオフセットするために、第２のトーンのＳＩＮＲが、ＳＩＮＲマージンより上である場合、第２のトーン内のビット数が増加されうる。これは、ＳＩＮＲの変化に基づいてビット変化が連続的に実施されることを必要とする。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】ＩＴＵ Ｇ．９９３．２、２００６年２月

【非特許文献2】Ｔｈｏｍａｓ Ｍ． Ｃｏｖｅｒ および Ｊｏｙ Ａ． Ｔｈｏｍａｓ著、「Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ」（第１版）

【非特許文献3】Ｒ．Ｒ． Ｃｈｅｎら著、「Ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ ＭＩＭＯ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｕｓｉｎｇ Ｂｉｔｗｉｓｅ Ｍａｒｋｏｖ Ｃｈａｉｎ Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ｖｏｌ．５８、４２３−４２８頁、２０１０年

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

例示の実施形態は、リソースを実装する１つおよび／または複数のシステム内にリソースを割り当てる方法に向けられる。

【0009】

発明者は、ノイズマージンの使用は、いくつかの非効率をもたらしうることを発見した。ノイズマージンは、全ＳＩＮＲから減算されるファクターである。これは、（ファクターの中でもとりわけ）オンになるさらなるラインから生じる、ＳＩＮＲの減少からラインを保護するために行われる。したがって、ＳＩＮＲは、正確な（低エラーの）復調および正しい（低エラーの）デコードを確かにするように、トーンにわたって十分高く維持する。ノイズマージンは、不利な変動に対して予備としてリソースを保持する。したがって、高ノイズマージンは、システムのスループットを遅くしうるが、一方、低ノイズマージンは、エラーのリスクおよび特定のラインの欠落を増加させうる。

【0010】

例示の実施形態では、一定のビット数が各トーンに割り当てられる。各トーン内のビット数は、トーンについての最大のＳＩＮＲまたはシステムにより許容される最大ビット数のうちの少なくとも１つに基づく。その結果、各トーン内のビット数は、トーンについて連続的に監視されるＳＩＮＲに基づかない。

【0011】

さらに、例示の実施形態は、受信器から送信器への単一のパラメータのフィードバックを開示する。

【0012】

少なくとも１つの例示の実施形態は、システムを制御する方法を開示する。方法は、複数のトーンの各々にとっての一定のビット数を決定するステップであって、各一定のビット数が一定である、決定するステップと、システムのユーザから単一のパラメータを得るステップであって、単一のパラメータがコードレートである、得るステップと、ユーザに、単一のパラメータに基づいてチャネルを介して複数のトーン内の情報ビットとしてデータを伝送するステップであって、複数のトーンの各々が一定のビット数を含む、伝送するステップとを含む。

【0013】

１つの例示の実施形態では、一定のビット数を決定するステップが、伝送するステップの前に、各トーンについての関連する最大の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を決定するステップと、関連する最大のＳＩＮＲに基づいて各トーンについての一定のビット数を決定するステップであって、各トーンについての一定のビット数が伝送するステップの後で一定である決定するステップとを含む。

【0014】

１つの例示の実施形態では、伝送するステップが、各トーンにわたってシンボルのスケジュールされた伝送を決定するステップと、スケジュールされた伝送に基づいて、各トーンについての関連する実際の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を決定するステップとを含む。

【0015】

１つの例示の実施形態では、関連する最大のＳＩＮＲに基づいて各トーンについての一定のビット数を決定するステップが、システムにより許容される最大ビット数を決定するステップと、関連する最大のＳＩＮＲに基づく一定のビット数がシステムにより許容される最大ビット数を超える場合、システムにより許容される最大ビット数を一定のビット数として選択するステップとを含む。

【0016】

１つの例示の実施形態では、一定のビット数は、トーンについてシステムにより許容される最大ビット数である。

【0017】

１つの例示の実施形態では、方法は、コードレートに基づいてデータを情報ビットにエンコードするステップをさらに含む。

【0018】

１つの例示の実施形態では、コードレートは、コードワード内の情報ビットとビット数の比である。

【0019】

少なくとも１つの例示の実施形態は、システムを介してデータを受信する方法を開示する。方法は、プロバイダからデータを複数のトーンにわたって受信するステップと、複数のトーンにわたる相互情報量に基づいて単一のパラメータを決定するステップと、プロバイダに単一のパラメータを伝送するステップと、単一のパラメータに基づいた速度でさらなるデータを受信するステップとを含む。

【0020】

１つの例示の実施形態では、方法は、単一のパラメータに基づいてさらなるデータをデコードするステップをさらに含む。

【0021】

１つの例示の実施形態では、単一のパラメータを決定するステップが、複数のトーンの各々にわたる相互情報量を決定するステップと、複数のトーンにわたる相互情報量の合計および複数のトーンにわたるビット数の合計を決定するステップとを含み、単一のパラメータが相互情報量の合計および全てのトーンにわたるビット数の合計に基づく。

【0022】

１つの例示の実施形態では、各トーン内のビット数は、さらなるデータを受信するステップの期間の、トーンの関連する信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）から独立している。

【0023】

１つの例示の実施形態では、各トーン内のビット数が、同じである。

【0024】

１つの例示の実施形態では、各関連するトーン内のビット数は、関連するトーンについてシステムにより許容される最大ビット数である。

【0025】

１つの例示の実施形態では、各トーン内のビット数が一定である。

【0026】

少なくとも別の例示の実施形態は、システム内のプロバイダを開示する。プロバイダは、データおよび単一のパラメータを受信するように構成された調整可能レートエンコーダであって、単一のパラメータがコードレートであり、調整可能レートエンコーダがコードレートに基づいてエンコードされたビットにデータをエンコードするようにさらに構成される、調整可能レートエンコーダと、エンコードされたビットを複数のトーンにわたって変調するように構成された変調器であって、各トーン内のエンコードされたビット数が一定のビット数である、変調器と、複数のトーンをチャネルを介して伝送するように構成された送信器とを含む。

【0027】

１つの例示の実施形態では、変調器は、各トーンについてのコンステレーションを使用して、エンコードされたビットを変調するように構成され、各トーンについてのコンステレーションのサイズが一定である。

【0028】

１つの例示の実施形態では、各関連するトーン内の一定のビット数は、関連するトーンについての最大の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）に基づく。

【0029】

１つの例示の実施形態では、各関連するトーン内の一定のビット数は、関連するトーンについてシステムにより許容される最大ビット数である。

【0030】

少なくとも別の例示の実施形態は、デジタル加入者線（ＤＳＬ）システムを制御する方法を開示する。方法は、ＤＳＬシステムのプロバイダによりデータを得るステップと、ユーザにＤＳＬシステムのチャネルを介して、複数の関連するトーン内の情報ビットとしてデータを伝送するステップとを含み、関連する複数のトーンの各々が関連するトーンについてＤＳＬシステムにより許容される最大ビット数を含む。

【0031】

例示の実施形態は、添付図面と併用される以下の詳細な記載から、より明瞭に理解されることになる。図１−図４は、本明細書に記載されるような、非限定的な例示の実施形態を表す。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】従来型ＤＳＬシステムを示す図である。

【図2】例示の実施形態による、ＤＳＬシステムを示す図である。

【図3】例示の実施形態による、システムを制御する方法を示す図である。

【図4】例示の実施形態による、システムを介してデータを受信する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

様々な例示の実施形態が、いくつかの例示の実施形態が図示される添付図面を参照して、ここで、より十分に記載されることになる。

【0034】

したがって、例示の実施形態は様々な修正形態および代替形式が可能であるが、その実施形態は、図面において例として示されており、本明細書で詳細に記載されることになる。しかし、例示の実施形態を開示される特定の形式に制限する意図はなく、逆に、例示の実施形態は、特許請求の範囲に入る全ての修正形態、均等物、および代替形態をカバーすることを理解されたい。図の記載を通して、同様の番号は、同様の要素のことをいう。

【0035】

本明細書で、様々な要素を記載するのに、用語「第１」、「第２」などが使用されうるが、これらの要素は、これらの用語により制限されるべきでないことが理解されよう。これらの用語は、１つの要素を別のものから区別するためにのみ使用される。例えば、例示の実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素が第２の要素と命名されてよく、同様に、第２の要素が第１の要素と命名されてよい。本明細書で使用する、用語「および／または」は、関連する列挙された項目のうちの１つまたは複数の、任意および全ての組合せを含む。

【0036】

要素が別の要素に「接続される」または「結合される」と呼ばれるとき、他の要素に直接接続され、または結合されてよく、または介在する要素が存在してよいことが理解されよう。対照的に、要素が別の要素に、「直接接続される」または「直接結合される」と呼ばれるとき、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記載するのに使用される他の言葉は、同様の様式で解釈されるべきである（例えば、「の間に」対「の間に直接」、「隣接して」対「直接隣接して」など）。

【0037】

本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を記載するためのものにすぎず、例示の実施形態を制限することを意図していない。本明細書で使用されるとき、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうではないことを明確に示しているのでない限り、同様に複数形を含むことが意図される。本明細書で使用されるとき、用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を規定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことを、さらに理解されよう。

【0038】

いくつかの代替実装では、言及された機能／行為は、図面に言及された順序以外で生じうることも留意されたい。例えば、連続して示される２つの図面は、実際には、含まれる機能性／行為に依存して、実質的に同時に実行されてよく、または時々、逆の順序で実行されてよい。

【0039】

別段の規定がない限り、（技術用語および科学用語を含む）本明細書に使用される全ての用語は、例示の実施形態が属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。例えば一般的に使用される辞書に規定される用語は、関連する技術分野の文脈における用語の意味と合致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように規定されない限り、理想化された、または極端に形式的な意味では解釈されないことになることを、さらに理解されよう。

【0040】

例示の実施形態の部分および対応する詳細な記載は、ソフトウェアの用語、またはコンピュータメモリ内のデータビットについての動作の、アルゴリズムおよび記号表現で表される。これらの記載および表現は、当業者が彼らの仕事の実体を他の当業者に効果的に伝えるものである。アルゴリズムは、用語が本明細書で使用されるとき、および用語が一般的に使用されるときに、所望の結果をもたらす、自己矛盾のないステップのシーケンスであると考えられる。ステップは、物理量の物理的な操作を要求するものである。通常、必ずしもというわけではないが、これらの量は、格納され、伝送され、組み合わされ、比較され、かつ他のやり方で操作されることが可能な、光、電気、または磁気信号の形をとる。主に一般的な用法という理由で、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数などと呼ぶことが、時々好都合であることが実証されている。

【0041】

以下の記載では、例示的な実施形態は、特定のタスクを実施し、または特定の抽象データタイプを実装し、既存のネットワーク要素または制御ノードにおいて既存のハードウェアを使用して実装されてよい、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含むプログラムモジュールまたは機能プロセスとして実装されうる（例えば、流れ図の形式での）動作の行為および記号表現を参照して記載されることになる。そのような既存ハードウェアとしては、１つまたは複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータなどが挙げられる。

【0042】

具体的に別段に記載されない限り、または議論から明らかなとき、「処理する（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」または「計算する（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」または「計算する（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」または「決定する（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」または「表示する（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」などの用語は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電子量として表されるデータを、コンピュータシステムメモリまたはレジスタ、または他のそのような情報記憶、伝送もしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに操作し変換する、コンピュータシステムもしくは同様の電子コンピューティングデバイスのアクションおよびプロセスのことをいう。

【0043】

例示の実施形態のソフトウェアが実装された態様は、プロセッサにより実行され、有形の（または記録）記憶媒体のいくつかの形式でエンコードされうることにも留意されたい。有形の記憶媒体は、磁気式（例えば、フロッピディスクまたはハードドライブ）または光学式（例えば、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、または「ＣＤ ＲＯＭ」）であってよく、読み取り専用またはランダムアクセスであってよい。例示の実施形態は、任意の所与の実装のこれらの態様により制限されない。

【0044】

用語「チャネル」は、周波数帯域割当て、時間割当て、およびコード割当ての任意の組合せとして理解されうる。

【0045】

ＶＤＳＬ２技術を含む、ＤＳＬ通信技術の様々な実装は、よく知られている。ＶＤＳＬ２の使用は、引用によりその全体の内容が組み込まれる、ＩＴＵ Ｇ．９９３．２、２００６年２月に標準化されている。

【0046】

したがって、簡潔のために、例示の実施形態は、例示の実施形態の記載で助けとなる、ＤＳＬのそれらの態様を参照して記載される。例示の実施形態がＤＳＬシステムを参照して議論されるが、例示の実施形態は、ＤＳＬに限定されるべきでなく、他の通信システムに実装されうることを理解されたい。例えば、例示の実施形態は、ファーストマイルイーサネット(登録商標)、（例えば、ＷｉＦｉといった）ホームデータネットワーク、および自動車通信に実装されうる。

【0047】

従来型ＤＳＬシステム
図１は、ＶＤＳＬ２システムの例示の実施形態を図示する。

【0048】

示されるように、システム１００は、プロバイダ１１０および顧客構内装置（ＣＰＥ）１５０を含む。プロバイダ１１０は、ＣＰＥ１５０により要求されたデータをチャネル１４５を介して提供する。

【0049】

システム１００では、ビットスワッピングまたはＳＲＡが採用されうる。ビットスワッピングでは、ビットローディング値がトーン間で交換され、それによって、同じ総スループットをもたらす。ＳＲＡビットローディングでは、値は、新しいＳＩＮＲ測定から全体的に再評価され、送信器−受信器協調のために、送信器に再送信される。ビットスワッピングおよびＳＲＡは、ビットロード変更操作と呼ばれうる。

【0050】

理解されるように、チャネル１４５は、トーンとしても知られる、複数の狭周波数帯域に分割されうる。

【0051】

プロバイダ１１０は、データレート制御器１２０、エンコーダ１２５、変調器１３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）１３５を含む。データレート制御器１２０、エンコーダ１２５、変調器１３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）１３５は、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装されうることを理解されたい。データレート制御器１２０、エンコーダ１２５、変調器１３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）１３５のいずれかがソフトウェアである場合、デジタル信号プロセッサまたはマイクロコントローラなどのデータプロセッサが具体的にプログラムされ、ソフトウェアを実行することを理解されたい。

【0052】

データは、オペレータのネットワークの残りからプロバイダ１１０に、例えば、ＴＶチャネル、インターネット、およびホームセキュリティシステム用のコマンドで渡される。ユーザ（ＣＰＥ１５０のユーザ）の場合、データは家庭で発生し、ＣＰＥ１５０に装置により送信される。

【0053】

データレート制御器１２０は、各トーンについて割り当てられたビット数および／またはシームレスレートアダプテーション（ＳＲＡ）に基づいて、例えばコード内で使用されるシンボル数といった、コード長を決定する。ＳＲＡは、ＶＤＳＬ２内で知られ、標準化される。したがって、簡潔のために、ＳＲＡは記載されないこととする。

【0054】

知られているように、エンコーダ１２５は、情報ビットをエラー訂正コードのコード化されたビットへとマッピングする。エンコーダ１２５は、様々な長さのコードを実装する。

【0055】

変調器１３０は、可変サイズコンステレーションを使用する。より具体的には、システム１００などの従来型のＤＳＬシステムは、ビットローディングを使用する。図１では、変調器１３０は、異なるポイント数を用いて、各トーンで、別個のシンボルのコンステレーションを使用する。例えば、６ビットのビットローディングは、２^６直交振幅変調（または均等物）として実装される。特定のトーンに割り振られるビット数（コンステレーションサイズ）は、測定されたＳＩＮＲにしたがってなされ、特定のトーンに割り振られるビット数は、ビット割当表に格納される。動作期間に、いくつかのトーンに割り振られるビット数は増加されてよく、一方同時に、他のトーンのビット数は減少される。並行して、電力微調整（Ｇ_ｉ）および他のメカニズムによって、各トーンに割り振られる電力に、調整が行われる。

【0056】

したがって、各トーンｉについて、変調器１３０は、トーンｉについて割り当てられるビット数ｂ_ｉに基づいて、コンステレーションサイズを調整する。電力微調整Ｇ_ｉは、トーンｉのＳＩＮＲに影響を及ぼし、したがって、（スライサ１６０において）復調エラー率に影響を与える。

【0057】

ＩＦＦＴ１３５は、変調器１３０からコンステレーション信号を受信し、ＣＰＥ１５０にＤＳＬチャネル１４５（例えば、少なくとも１つの銅線）を介して伝送される、時間領域信号に、コンステレーション信号を変換する。ＩＦＦＴ１３５の出力は、実数（ベクトル）である。

【0058】

ＣＰＥ１５０は、プロバイダ１１０と通信するように構成される、モデムまたは任意の他の通信デバイスであってよい。ＣＰＥ１５０は、一般的にユーザと呼ばれうる。

【0059】

ＣＰＥ１５０は、ＦＦＴ１５５、スライサ１６０、デコーダ１６５、ビットロード変更制御器１７０、および信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）推定器１７５を含む。ＦＦＴ１５５、スライサ１６０、およびデコーダ１６５は、単一チップ上のハードウェアとして、またはファームウェアとして実装されうることを理解されたい。ビットロード変更制御器１７０およびＳＩＮＲ推定器１７５は、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装されうる。ビットロード変更制御器１７０およびＳＩＮＲ推定器１７５のいずれかがソフトウェアである場合、デジタル信号プロセッサまたはマイクロコントローラなどのデータプロセッサが具体的にプログラムされ、ソフトウェアを実行することを理解されたい。

【0060】

ＳＩＮＲ推定器１７５は、ＤＳＬチャネル１４５を介して伝送される各トーンについてのＳＩＮＲを推定し、推定されたＳＩＮＲをビットロード変更制御器１７０に提供する。ＳＩＮＲ推定器１７５は、任意の知られた方法を使用してＳＩＮＲを推定する。

【0061】

ビットロード変更制御器１７０は、ＳＩＮＲ推定器１７５から推定されたＳＩＮＲを受信する。推定されたＳＩＮＲおよびトーン毎のノイズマージンに基づいて、ビットロード変更制御器１７０は、複数のトーン間にビットを割り当てる。

【0062】

図１に示されるように、ビットロード変更制御器１７０は、推定されたＳＩＮＲおよびノイズマージンに基づいて、トーンｉについて割り当てられるビット数ｂ_ｉおよび関連する電力微調整Ｇ_ｉを生成する。

【0063】

ビットローディングは、伝送が始められるときに、測定されたＳＩＮＲによって決定される。ノイズマージンは、全ＳＩＮＲから減算されるファクターである。これは、（ファクターの中でもとりわけ）オンになるさらなるラインから生じる、ＳＩＮＲの減少からラインを保護するために行われる。したがって、ＳＩＮＲは、正確な（低エラーの）復調および正しい（低エラーの）デコードを確かにするように、トーンにわたって十分高く維持する。ノイズマージンは、不利な変動に対して予備としてリソースを保持する。ノイズマージンのサイズの選択は、通常、オペレータ（例えば、プロバイダ１１０）により行われ、より高いデータレート対より頻繁なライン欠落および他の形式の劣化（例えば、音声／映像信号上のグリッチ）のバランスを反映する。

【0064】

例えば、ＶＤＳＬ２では、トーン毎のノイズマージンは、６ｄＢであってよい。ＳＩＮＲが６ｄＢ未満であるトーンについて、ビットロード変更制御器１７０は、そのトーンに割り当てられるビット数を減らす。ＳＩＮＲが６ｄＢより大きいトーンについて、ビットロード変更制御器１７０は、そのトーンに割り当てられるビット数を増やしてよい。

【0065】

各トーンについて、ビットロード変更制御器１７０は、割り当てられるビット数ｂ_ｉおよび関連する電力微調整Ｇ_ｉをスライサ１６０および変調器１３０に提供する。さらに、ビットロード変更制御器１７０は、割り当てられるビット数ｂ_ｉを、データレート制御器１２０に提供する。ビットロード変更制御器１７５とプロバイダ１１０の間の通信は、フィードバックチャネルを通す。

【0066】

ＦＦＴ１５５は、ＤＳＬチャネル１４５を介して複数のトーンを受信する。知られているように、ＦＦＴ１５５は、時間領域で受信したトーンを周波数領域に変換する。

【0067】

スライサ１６０は、周波数領域で信号を受信し、信号をビットに復調する。知られているように、スライサ１６０は、硬判定復調器である。

【0068】

スライサ１６０は、トーンｉについて割り当てられるビット数ｂ_ｉおよびトーンｉについての電力微調整Ｇ_ｉに基づいて各トーンを復調する。スライサ１６０は、コンステレーション信号の集合内で、受信した信号に最も近い点を識別する。これにより、送信される各トーン内のビット数について硬判定がなされる。

【0069】

デコーダ１６５は、トレリスデコーダである。より具体的には、デコーダ１６５は、エラー訂正に、トレリスコード変調を使用する。デコーダ１６５は、スライサ１６０の出力をデコードして、受信データを生成する。

【0070】

しかし、図１では、ＳＩＮＲマージンの使用が、システム１００の性能に影響を及ぼす。例えば、高ＳＩＮＲマージンは、ネットワークのスループットを低下させる可能性があり、一方、低ＳＩＮＲは、エラーのリスク、および特定のＤＳＬラインの欠落を増加させる可能性がある。

【0071】

さらに、ビットロード変更および電力微調整など、多くの制御メカニズムが使用される。デコーダ１６５では、トレリスコード変調が、理論的な限界（シャノン容量）に近くない速度でのデータ伝送を可能にする。スライサ１６０は、シャノン容量に近いデータ伝送速度を許容しない。

【0072】

図２は、ＤＳＬシステムの例示の実施形態を図示する。図２に示されるシステム２００は、各トーンについて、一定のビット数を使用する。

【0073】

図２に示される例示の実施形態の記載では、「トーン」は、ＤＭＴトーンである。しかし、図２に示される例示の実施形態は、ＤＭＴトーンの使用に限定されないことを理解されたい。

【0074】

示されるように、システム２００は、プロバイダ２１０および顧客構内装置（ＣＰＥ）２５０を含む。

【0075】

プロバイダ２１０は、システムのタイプにより許容されるトーン毎の最大ビット数およびトーンについての可能な最大のＳＩＮＲのうちの少なくとも１つによって、各トーン内のビット数を決定する。

【0076】

システムのタイプにより許容されるトーン毎の最大ビット数は、システムのタイプについての標準に規定されうる。その結果、各トーンについての最大ビット数は、固定である。別の実施形態では、各トーンについてネットワークにより許容される最大ビット数は、ネットワークの製作者／オペレータ（例えば、プロプライエトリ通信ネットワークにおける、自動車通信を利用する車の製作者）により設定されうる。

【0077】

干渉がなく、熱ノイズのみが存在するとき、可能な最大のＳＩＮＲが達成される。

【0078】

例えば、各トーンｍについて、ＳＩＮＲ推定器２７５は、直接ライン損失の大きさｄ_ｍをｄＢで決定しうる。パラメータＰ_ｍは、トーンｍについての、（ｄＢ／Ｈｚ）での最大送信電力スペクトルであり、Ｎは、ｄＢ／Ｈｚでのノイズスペクトルである。したがって、ＳＩＮＲ推定器２７５は、可能な最大のＳＩＮＲをｄＢで次式のように決定する。

【0079】

γ_ｍ＝Ｐ_ｍ−ｄ_ｍ−Ｎ （１）

【0080】

可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍは、システム２００の最初の実装期間に、１回測定される。別の例示の実施形態では、可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍの決定は、予めプログラムされうる。可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍが予めプログラムされる場合、可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍは、ライン損失の知られているモデルを使用して、ライン長、ラインのゲージ、周波数、および他の追加パラメータに基づいて決定されうる。さらに、可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍは、制御器２１５内に予めプログラムされ、プロバイダ２１０からＣＰＥ２５０に通信されうる。別の例示の実施形態では、可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍの決定は、システム２００の初期化において、プロバイダ２１０からＣＰＥ２５０に送信されたパイロット信号に基づいて決定されうる。

【0081】

可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍに基づいたトーンについてのビット数がシステム２００により許容されるトーン毎の最大ビット数を超える場合、一定のビット数はシステム２００により許容される最大ビット数であるとプロバイダ２１０が決定する。

【0082】

各トーンについての可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍは、システム２００の設置の際に決定されうる。

【0083】

一定のビット数が各トーンについて決定された後、各一定のビット数は、固定されたままとなる。より具体的には、対応するトーン内の現在のＳＩＮＲが可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍと異なる場合であってさえ、各一定のビット数は一定のままとなる。

【0084】

例えば、トーンについての一定のビット数がＶＤＳＬ２により許容される最大ビット数である場合、トーンについての一定のビット数は１５である。

【0085】

システム２００は、ＣＰＥ２５０から単一のパラメータ、コードレートＲを受信することにより、各トーンについての一定のビット数を維持する。したがって、システム２００は、各トーンについてのビット数および各トーンについての電力を調整する代わりに、各トーンについての一定のビット数を維持する。

【0086】

様々な技術が異なるトーンの集合について異なる最大ビット数を提供することも理解されたい。したがって、トーンの第１の集合が第１の一定のビット数を割り当てられてよく、トーンの第２の集合が第２の一定のビット数を割り当てられてよい。

【0087】

その結果、システム２００は、可変サイズのコンステレーションではなく、各トーンについて一定のコンステレーションサイズを使用する。ＶＤＳＬ２では、各トーンが最大ビット数を割り当てられる場合、トーンのＳＩＮＲ値にかかわらず、２^１５ＱＡＭ変調がシステムにより使用される。各トーンについての一定のビット数を維持し、システムのタイプにより許容されるトーン毎の最大ビット数およびトーンについての可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍのうちの少なくとも１つに基づいて一定のビット数を決定することにより、システム２００は、可能なより速いデータ伝送速度を提供する。

【0088】

さらに、システム２００は、ＣＰＥ２５０からプロバイダ２１０に、単一のパラメータフィードバック、コードレートＲを実装する。したがって、各トーンに割り当てられるビット数が一定に維持されてよく、１つのＤＭＴで伝送される情報ビット数は、一定ではなく、シャノン容量近くに設定される。

【0089】

いくつかの例示の実施形態によれば、制御器２１５は、下の議論にしたがって、各トーンについての一定のビット数を決定し、他の例示の実施形態では、プロバイダ２１０のオペレータが各トーンについての一定のビット数を決定しうる。

【0090】

プロバイダ２１０は、ＣＰＥ２５０により要求されたデータをチャネル１４５を介して提供する。プロバイダ２１０は、制御器２１５、データレート制御器２２０、エンコーダ２２５、変調器２３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）２３５を含む。データレート制御器２２０、エンコーダ２２５、変調器２３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）２３５は、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装されうることを理解されたい。データレート制御器２２０、エンコーダ２２５、変調器２３０、および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）２３５のいずれかがソフトウェアである場合、デジタル信号プロセッサまたはマイクロコントローラ（例えば、制御器２１５）などのデータプロセッサが具体的にプログラムされ、ソフトウェアを実行することを理解されたい。

【0091】

例示の実施形態では、制御器２１５は、エンコーダ２２５および変調器２３０に、各トーンに割り当てられる一定のビット数を提供する。

【0092】

データレート制御器２２０は、コードレートＲに基づいて、例えばコード内で使用されるシンボル数といった、コード長を決定する。

【0093】

エンコーダ２２５は、調整可能レートエンコーダである。例えば、エンコーダ２２５は、調整可能なコードレートを有する、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）またはターボコードエンコーダであってよい。レート調整可能ＬＤＰＣコードは、レートコンパチブルＬＤＰＣコードとも呼ばれうる。ＬＤＰＣまたはターボコードの代わりに、エンコーダ２２５によって、他の効率的なレートコンパチブルコードが使用されうることを理解されたい。

【0094】

エンコーダ２２５は、データレート制御器２２０からの出力を、コードレートＲでコードにエンコードする。より具体的には、エンコーダ２２５は、データレート制御器２２０からのデータをコードワード内の情報ビットとしてエンコードする。

【0095】

コードレートＲは、コードワード内の情報ビットと全ビット数の比である。コードレートＲは、システム２００内の全てのトーンにわたる、総合相互情報量を使用して得られる。

【0096】

知られているように、「相互情報量」は、チャネルを介して搬送されうる情報の測度である。実際のチャネルについて、相互情報量は、Ｔｈｏｍａｓ Ｍ． Ｃｏｖｅｒ および Ｊｏｙ Ａ． Ｔｈｏｍａｓ著の、「Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ」（第１版）の式（１０．２０）にしたがって次式のように規定されてよい。

【0097】

【数2】

上式で、Ｐは伝送電力であり、Ｎはノイズである。

【0098】

システム２００では、チャネル１４５は、複素場上である。したがって、各トーンｍについてのビット内の相互情報量Ｉは、次式で規定されてよい。

【0099】

Ｉ_ｍ＝ｌｏｇ_２（１＋ＳＩＮＲ） （３）

【0100】

式（３）は、加法的複素ガウスチャネルを介した相互情報量についてのシャノンの公式として知られている。

【0101】

コードレートＲおよび総合相互情報量の決定は、ＣＰＥ２５０を参照して下でより詳しく記載される。エンコーダ２２５は、受信したコードレートＲをコードワード内の全ビット数で乗算することにより、各コードワード内の情報ビット数を決定する。

【0102】

各ＤＭＴシンボルについて、トーン上で伝送されるコードワード長は、シンボルに関連するビット数である。しかし、２つ以上のシンボルにわたる複数のシンボルおよび／またはコードワードを含む、代替コーディング方式が実装されうることを理解されたい。

【0103】

変調器２３０は、各トーンについて、一定サイズのコンステレーションを使用する。より具体的には、各トーンｍについて、変調器２３０は、トーンｍに関連する一定のコンステレーションサイズを維持する。

【0104】

コンステレーションサイズは、そのトーンについての可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍおよび／またはシステム２００により許容される最大ビット数に基づく。トーンは、全てが、同じビット数（例えば、ネットワークにより許容される最大ビット数）、異なるビット数、またはその組合せを有しうる。上に記載されたように、各トーンについての一定のビット数は、一度、そのトーンについての可能な最大のＳＩＮＲおよび／またはシステム２００により許容される最大ビット数に基づいて設定されると、一定のままとなる。したがって、各トーンｍについての一定サイズのコンステレーションは、

【0105】

【数3】

であってよく、ここでｂ_ｍは、トーンｍについての一定のビット数である。

【0106】

トーンｍについてのコンステレーションサイズは、一度、そのトーンについての可能な最大のＳＩＮＲ γ_ｍおよび／またはシステム２００により許容される最大ビット数に基づいて決定されると、一定となる。

【0107】

ＩＦＦＴ２３５は、変調器２３０からコンステレーション信号を受信し、ＤＳＬチャネル１４５を介してＣＰＥ２５０に伝送される時間領域信号にコンステレーション信号を変換する。

【0108】

ＣＰＥ２５０は、プロバイダ２１０と通信するように構成される、モデムまたは任意の他の通信デバイスであってよい。ＣＰＥ２５０は、一般的にユーザと呼ばれうる。

【0109】

ＣＰＥ２５０は、ＦＦＴ２５５、復調器２６０、デコーダ２６５、相互情報量計算器２７０、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）推定器２７５、およびコードレート制御器２８０を含む。ＦＦＴ２５５、復調器２６０、およびデコーダ２６５は、単一チップ上のハードウェアとして実装されうることを理解されたい。相互情報量計算器２７０およびＳＩＮＲ推定器２７５は、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装されうる。相互情報量計算器２７０およびＳＩＮＲ推定器２７５のいずれかがソフトウェアである場合、デジタル信号プロセッサまたはマイクロコントローラなどのデータプロセッサが具体的にプログラムされ、ソフトウェアを実行することを理解されたい。

【0110】

ＦＦＴ２５５は、ＤＳＬチャネル１４５を介して複数のトーンを受信する。知られているように、ＦＦＴ２５５は、時間領域で受信したトーンを周波数領域に変換する。

【0111】

復調器２６０は、軟または硬判定復調器であってよい。復調器２６０は、ＦＦＴ２５５から周波数領域で信号を受信し、軟復調器の場合、対数尤度比（ＬＬＲ）（ソフトビット）に信号を復調する。例えば、復調器２６０は、球形（ｓｐｈｅｒｅ）復調またはギブスのサンプリング法に基づいた復調を実装しうる。ギブスのサンプリングは、Ｒ．Ｒ． Ｃｈｅｎら著、「Ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ ＭＩＭＯ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｕｓｉｎｇ Ｂｉｔｗｉｓｅ Ｍａｒｋｏｖ Ｃｈａｉｎ Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ｖｏｌ．５８、４２３−４２８頁、２０１０年、に記載され、引用によりその全体が組み込まれている。ＬＬＲを推定するために、任意の他の等価な方法も使用されうることを理解されたい。

【0112】

復調器２６０は、各トーンをビットのＬＬＲとして割り当てられる一定のビット数に復調し、ビットのＬＬＲをデコーダ２６５に提供する。

【0113】

ＳＩＮＲ推定器２７５は、ＤＳＬチャネル１４５を介して伝送された各トーンについてのＳＩＮＲを推定し、推定されたＳＩＮＲを相互情報量計算器２７０に提供する。ＳＩＮＲ推定器２７５は、任意の知られた方法を使用してＳＩＮＲを推定する。

【0114】

相互情報量計算器２７０は、式（３）を使用し、ＳＩＮＲ推定器２７５により提供される対応するＳＩＮＲに基づいて、各トーン内の相互情報量を決定する。相互情報量計算器２７０は、次いで、各トーン内の相互情報量Ｉ_ｍに基づいて、トーンにわたるＤＳＬチャネル１４５の総合相互情報量Ｉ_ａｇｒを決定する。

【0115】

より詳細には、相互情報量計算器２７０は、次式のように総合相互情報量Ｉ_ａｇｒを決定する。

【0116】

Ｉ_ａｇｒ＝（Ｉ_１＋…＋Ｉ_Ｍ）／（ｂ_１＋…＋ｂ_Ｍ） （４）
上式で、Ｉ_ｍはトーンｍについての相互情報量であり、ＭはＤＭＴトーンの数であり、ｂ_ｍはトーンｍ内のビット数である。

【0117】

相互情報量計算器は、コードレート制御器２８０に総合相互情報量Ｉ_ａｇｒを提供する。総合相互情報量Ｉ_ａｇｒに基づいて、コードレート制御器２８０は、コードレートＲを決定する。

【0118】

より具体的には、情報理論の基本によれば、コードレートＲは、総合相互情報量以下であり、そのため次式となる。

【0119】

Ｒ≦Ｉ_ａｇｒ （５）

【0120】

コードレート制御器２８０は、総合相互情報量Ｉ_ａｇｒに等しい可能な最大コードレートを設定する。

【0121】

コードレート制御器２８０は、以下に基づき、総合相互情報量マージンＩ_ｍａｒを決定する。

【0122】

Ｉ_ｍａｒ＝Ｉ_ａｇｒ−マージン （６）

【0123】

マージンは、プロバイダ２１０のオペレータにより決定され、経験的なデータに基づいている。マージンは、効率と信頼性の間のバランスを反映する。

【0124】

コードレート制御器２８０は、式（６）に規定されるように、総合相互情報量マージンＩ_ｍａｒに等しいように、コードレートＲを設定する。さらに、コードレートＲが、トーン毎に基づく代わりに、（全てのトーンにわたる）総合相互情報量Ｉ_ａｇｒに基づくことにより、コードレートＲの変化量が減少される。

【0125】

コードレート制御器２８０がコードレートＲを決定する速度は、システム２００の実装に基づく。１つの例示の実施形態では、完全にベクトル化されたシステムでは、コードレート制御器２８０は、コードレートＲを一度決定しうる。スケジュールされたシステムでは、「オン／オフ」状態である様々なラインで、コードレート制御器２８０は、周期的に、または特定の状況が検出される（例えば、ラインが外れる（通信が終わる）、またはラインが結合する（通信が開始する））と、コードレートＲを決定しうる。

【0126】

コードレート制御器２８０は、コードレートＲをデコーダ２６５に提供する。コードレート制御器２８０は、フィードバックチャネルを通して、コードレートＲをエンコーダ２２５およびデータレート制御器２２０にも提供する。フィードバックチャネルは、知られている方法を使用して設定される。

【0127】

デコーダ２６５は、調整可能レートＬＤＰＣデコーダ、ターボデコーダ、または任意の他のレートコンパチブルデコーダである。デコーダ２６５は、コードレートＲに基づいて復調器２６０の出力をデコードし、受信データを生成する。

【0128】

したがって、システム２００は、各トーンについての一定のビット数を使用してデータを伝送し、各トーンに割り当てられるビット数を変化させ、各トーンに割り当てられる電力を変化させるのではなく、単一のパラメータ、コードレートＲに基づいて、プロバイダ２１０からＣＰＥ２５０へのデータの伝送を制御するように構成される。

【0129】

システム２００が追加の要素を含んでよく、図２に示される特徴に限定されるべきでないことを理解されたい。図２に示される特徴は、システム２００を理解するために提供されており、必ずしもシステム２００内の唯一の特徴ではない。

【0130】

加えて、例示の実施形態では、ＣＰＥ２５０は、ラインのＳＩＮＲが、ＳＩＮＲ推定器２７５からの対応するＳＩＮＲに基づいて減少するのか、かつ／またはデコーダ２６５が失敗するのかを決定するように構成される。ＳＩＮＲが減少したとＣＰＥ２５０が決定する場合、ＣＰＥ２５０は、再伝送が失敗しうることをプロバイダ２１０に信号伝達する。プロバイダ２１０は、次いで、ＣＰＥ２５０が首尾よくデータを受信しうるように、コードレートを低下させるように決定してよい。一旦、ＣＰＥ２５０がデータを低下したコードレートで首尾よく受信すると、ＣＰＥ２５０は、首尾よく受信したデータに関連するＳＩＮＲに基づいて、コードレートＲを決定する。

【0131】

１つの例示の実施形態では、コードワードが正しくデコードが成功する場合、ＣＰＥ２５０は、それぞれ受信信号と予期される受信信号の間の差を使用することにより、ＳＩＮＲを決定する。ＣＰＥ２５０は、プロバイダ２１０からＣＰＥ２５０に伝送されたパイロット信号に基づいてＳＩＮＲをやはり決定しうる。ＳＩＮＲを決定する他の方法が実装されうることを理解されたい。

【0132】

別の例示の実施形態では、システム２００は、短い長さのライン（例えば、２００ｍ未満のライン）にわたるクロストークのキャンセルなしに実装されうる。クロストークのキャンセルの代替として、システム２００は、ラインの活動をオンおよびオフに切り替えることを含む、スケジュールを実装しうる。スケジュールでの変化は、典型的には、全てのトーンにわたってＳＩＮＲの変化を含むことになる。システム２００はＳＩＮＲ、したがって、事前に各ＤＭＴシンボルについての平均相互情報量およびコードレートＲを決定しうる。したがって、ＣＰＥ２５０は、スケジュールにしたがうコードレート変化にのみ基づいて受信信号をデコードしうる。その結果、システム２００は、さもなければ結果として生じうる、複雑さおよび潜在的な非効率を減少する。

【0133】

図３は、例示の実施形態にしたがう、システムを制御する方法を図示する。プロバイダ２１０を含むシステム２００は、図３の方法を実装するように構成される。しかし、様々なシステムが図３の方法を実施してよく、図３に示される方法がプロバイダ２１０に限定されるべきでないことを理解されたい。

【0134】

図３の方法では、プロバイダは、ＤＳＬチャネルなどのチャネルを介してＣＰＥと通信する。

【0135】

Ｓ３１０において、プロバイダは、システム内の複数のトーンの各々についての一定のビット数を決定する。プロバイダは、システムのタイプにより許容されるトーン毎の最大ビット数およびトーンについての可能な最大のＳＩＮＲのうちの少なくとも１つによって、各トーン内の一定のビット数を決定する。可能な最大のＳＩＮＲに基づいたトーンについてのビット数がシステムにより許容される最大数を超える場合、一定のビット数はシステムにより許容される最大ビット数である。

【0136】

Ｓ３２０において、プロバイダは、フィードバックチャネルを介してＣＰＥから単一のパラメータを得る。単一のパラメータは、図２を参照して記載されたコードレートＲなどのコードレートである。

【0137】

Ｓ３３０において、プロバイダは、単一のパラメータに基づいて、ＣＰＥに情報ビットとしてデータを伝送する。プロバイダは、伝送期間、各トーンについての一定のビット数を維持する。より具体的には、対応するトーン内の現在のＳＩＮＲが可能な最大のＳＩＮＲと異なる場合でさえ、各一定のビット数が一定のままとなる。したがって、システムは、各トーンについての一定のビット数および各トーンにおける電力を調整する代わりに、各トーンについての一定のビット数を維持する。

【0138】

加えて、プロバイダは、コードレートに基づいてデータを情報ビットにエンコードしうる。エンコードは、図２に記載されたものと同じやり方で実施されうる。したがって、簡潔のために、エンコードはさらに詳細には記載されないこととする。

【0139】

図４は、システムを介してデータを受信する方法を図示する。ＣＰＥ２５０を含むシステム２００は、図４の方法を実装するように構成される。しかし、様々なシステムが図４の方法を実施してよく、図４に示される方法がＣＰＥ２５０に限定されるべきでないことを理解されたい。

【0140】

図４の方法では、プロバイダは、ＤＳＬチャネルなどのチャネルを介してＣＰＥと通信する。

【0141】

Ｓ４１０において、ＣＰＥは、システム内の複数のトーンにわたるデータを受信する。受信データに基づいて、ＣＰＥは、各トーンについてのＳＩＮＲ、各トーンについての相互情報量、および全てのトーンについての総合相互情報量を決定する。全てのトーンについての相互情報量に基づいて、ＣＰＥは、Ｓ４２０で単一のパラメータを決定する。単一のパラメータは、コードレートＲなどのコードレートである。

【0142】

ＣＰＥは、Ｓ４３０で、単一のパラメータをプロバイダに伝送する。プロバイダは、Ｓ４４０で、コードレートに基づいてデータレート制御およびエンコードを調整し、ＣＰＥにさらなるデータを伝送する。各トーンで受信されたビット数は、一定のままとなる。したがって、各トーン内のビット数は、関連するトーンのＳＩＮＲから独立している。関連する各トーン内のビット数は、ネットワークにより許容される最大ビット数であってよい。各トーン内のビット数は、同じであってよい。

【0143】

上に記載されたように、一定のビット数が各トーンに割り当てられる。各トーン内のビット数は、トーンについての可能な最大のＳＩＮＲまたはシステムにより許容される最大ビット数のうちの少なくとも１つに基づく。その結果、各トーン内のビット数は、トーンについて連続的に監視されるＳＩＮＲに基づかない。

【0144】

各トーンについての一定のビット数を維持し、システムのタイプにより許容されるトーン毎の最大ビット数およびトーンについての可能な最大のＳＩＮＲに基づいて一定のビット数を決定することにより、システム２００は、可能なより速いデータ伝送速度を提供する。

【0145】

さらに、例示の実施形態は、ＣＰＥからプロバイダへの、単一のパラメータフィードバック、コードレートを開示する。したがって、各トーンに割り当てられるビット数が一定に維持されてよく、１つのトーンシンボル内で伝送される情報ビット数は、シャノン容量に近い。さらに、単一のパラメータの使用が、システムの制御を簡略化する。

【0146】

例示の実施形態は、このように記載されているが、例示の実施形態は、多くのやり方に変更されうることが明らかであろう。そのような変更形態は、例示の実施形態の精神および範囲からの逸脱と考えられるべきではなく、当業者に明らかな全てのそうした変更形態は、特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】