高速多使用者多環路dsl系統的制作方法

專利名稱：高速多使用者多環路dsl系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用多環路DSL連接的通信領域。更具體地說，涉及在多 使用者之間共享這樣的連接。
背景技術：
數字用戶線路(DSL)技術為現有電話用戶線路(稱為環路和/或銅設 備)上的數字通信提供潛在的大帶寬。電話用戶線路可以提供該帶寬，盡管 它們的原始設計只用于語音頻帶;f莫擬通信。特別地，非對稱DSL(ADSL) 和超高速DSL (VDSL)可以通過使用離散多音調(DMT)線路代碼來適應 用戶線路的特性，該線路代碼向各個音調(或子載波)分配若干個比特，所 述各個音調可以調整為在用戶線路每一端的調制解調器(通常是既作為發射 機又作為接收機的收發機)的被稱為"比特交換"和"增益交換"的初始化 和隨后的在線自適應期間所確定的信道狀況。
當前，VDSL2系統在短環路上可以達到高達大約150 Mbps(兆比特每秒) 的數據速率，與VDSL相比，ADSL2+系統在稍微長一些的環路上可以達到 高達大約25 Mbps(兆比特每秒)的數據速率。通常認為"短環路"是其中芯 線大約為100米或更短，并且無論如何都不超過300米的環路。較高的數據 速率通常受限于較長環路上的線路衰減。在短環路上，較高的數據速率一般 受限于ADSL和VDSL調制解調器所使用的最大帶寬，并受限于由來自共享 同一電纜、無線入口的其它電話線路的串音造成的頻率選擇性噪聲以及經常 被稱為脈沖噪聲的各種客戶前端噪聲。這些短環路存在于典型DSL設備的 多個點處。
如今，G-PONs (千兆比特無源光網絡)和E-PONs (以太網無源光網絡)用于通信并且使用通過光纖傳輸的光信號。利用時分復用和上游動態帶寬分
配，這樣的系統可以在各個方向上達到~ 1-2.5 Gbps (千兆比特每秒)的速 度。這種系統可以使多達128個客戶共享來自光線路終端(OLT)的一條線 路，每個客戶具有100 Mbps到1 Gbps的峰值速度，并且在32-128個使用 者的情況下具有20-30 Mbps平均持續速度(例如，供連接視頻之用)。分 路器沿這種供客戶引下線(drop)的線路布置。
這些較高數據速率光系統允許將以更高的速率將數據發送給DSL客戶。 可以通過使用更多的環路傳送單個流的包來提供較高速率DSL業務。然而， 為了滿足該光系統的數據速率，需要幾條環路。許多環路經常對任何一個客 戶都是不可用的。Milbrandt的2003年11月6 乂>開的美國專利申請公開No. 2003/0208772 Al描述了傳達針對多使用者的數據，其中每個使用者在它自 己的單條DSL線路上接收相同的多使用者數據，但結果是降低數據速率。

發明內容
描述了一種高速多使用者多環路DSL系統。在一個實施例中，其包括 將DSL業務傳送第 一使用者的第一 DSL環路和將DSL業務傳送到第二使用 者的第二 DSL環路。第 一接頭將第一 DSL環路的業務連接到第三DSL環路， 第二接頭將第二 DSL環路的業務連接到第三DSL環路。


通過下文中結合附圖的詳細描述將易于理解本發明，在附圖中相同的附
圖標記指代相同的結構元件，在附圖中
圖1是適合實施本發明的實施例的DSL通信系統的實例的框圖2是根據本發明的實施例的DSLAM或CO與CPE之間的DSL系統
的框圖3是根據本發明的實施例的DSL系統的示出了將使用者連接到多環 路段的多環路接頭抽頭的實例；圖4A是根據本發明的實施例的實例DSL控制器架構的框圖； 圖4B是根據本發明的實施例的替代DSL控制器架構的框圖； 圖5是適合實施本發明的實施例的典型計算機系統的框圖； 圖6是適合與本發明的實施例一起使用的DSLLT的一部分的框圖； 圖7是適合與本發明的實施例一起使用的圖6的LT收發機的框圖； 圖8是適合與本發明的實施例一起使用的圖6的LT收發機的替代配置 的框圖9是適合與本發明的實施例一起使用的圖8的多使用者數據符號編碼 器的框圖IO是適合與本發明的實施例一起使用的圖8的多使用者數據符號解 碼器的框圖11是適合與本發明的實施例一起使用的DSLNT的一部分的框圖； 圖12是適合與本發明的實施例一起使用的圖ll的NT收發機的框圖； 圖13是適合與本發明的實施例一起使用的圖11的NT收發機的替代配 置的框圖14是根據本發明的實施例的建立LT和NT之間的通信的過程流程圖。
具體實.施方式
本發明的實施例支持(leverage )在DSL系統中使用多環路，其中這些 環路可以被捆綁(bonded)且是短的(雖然本發明并不僅僅限于短環^各)。 對這些環路進行捆綁以及矢量化數據在這些環路中傳輸允許創建和操作多 信道系統，該多信道系統通常可以達到的數據速率高于單獨的環路在作為單 獨的DSL環路進行操作時的數據速率的總和。可以在幾個使用者之間共享 所述多環路以便當其它使用者不占線時可以獲得更高的數據速率。
術語用戶環路或"環路"指由將每個用戶或使用者連接到電話運營商的 中心局(CO)(或者也許是這種運營商的遠程終端(RT))的線路形成的環路。在圖1中呈現出DSL設備的典型拓樸100。正如可以看到的，CO 105 通過饋線110 (其可以是高帶寬鏈路，例如，光纜或貫穿有若干銅質線路的 捆扎或者甚至是高帶寬無線系統)提供高帶寬傳輸。饋線110可以將CO 105 連接到服務區接口 (SAI) 120 (其可以是或包含光網絡單元或ONU)。若 干銅質線路125可以接著從接口 120延伸至接近一個以上客戶前端設備 (CPE)位置140的機架130 (有時稱為室)。例如，這樣的機架在街道或 附近地區的每個街區并不罕見。在某些情況下，機架為CO、 SAI和/或其它 機架之間的中間點。例如，在圖1中，機架間鏈3各128允許將針對一個CPE 的服務分給該CPE,同時線路延續到另一機架并且到達一個以上其它CPE。
機架提供如圖1的引下線(drop) 135中的去往特定或幾個客戶前端的 線路(經常稱為"引下線")與可以延續到其它機架的其余線路之間的交叉 連接點。現有線路經常并不連接到該引下線之外的其它任何CPE，而是在該 電纜中延續到其終點。通常，在到各個客戶的"引下線"段中有2至6條線 路，為一個以上客戶后來需要多種電話業務的可能性提供額外的銅纜。返回 ONU或中心局的電纜通常并不具有如所有使用者可能需要的2-6倍那么多 的電話線路(因為并非所有使用者都需要那么多的電話)。然而，機架引下 線通常具有額外的銅纜。
當光纖或其它高帶寬介質通到機架，并且當為了對去往客戶的引下線段 中的線路進行捆綁和電子矢量化而對那些機架進行升級(并且因此使一個使 用者的線路組連接到光纖或其它高帶寬介質，具體包含通到機架的銅質電話 線)時，本發明的實例充分利用了這種額外的銅質線路。
盡管在這里所討論的實例中使用了術語機架，但是許多其它等同名稱在 實踐中被使用，例如盒、服務終端、室等等。這里描述的本發明的實施例等 同適用于所有這樣的場所。而且，實際上機架之間的延續性連接可以具有中 繼器功能的性質，將服務延續到其它機架或連接點。特別地，使用光纜的等 同架構可以是無源光網絡，多使用者共享能夠連接所有機架的單根光纖。
如果到機架的連接是光纖的話，則這些連接為無源光網絡(PON)的一部分，該無源光網絡在每個機架處都具有分光器，該分光器在邏輯上充當到
單根光纖的T連接。將來，以太網PON (EPON)可以使用在單波長上到達 10Gbps(千兆比特每秒)的光纖和運行幾個Gbps速率的才幾架連接。今天，最 近的EPON標準在光纖上傳4俞1 Gpbs，并且各個ONT可以以經過時分復用 的突發方式，通常以100 Mbps的最大單獨以太網速度共享該介質。那也可 用在機架^叉以100 Mbps運行的情況下。 一些光纖系統可以允許4吏用多波長 且每個波長上具有Gbps的數據速率，但是成本也更高。
每條用戶環路的 一部分可以與一多對捆扎(binder )(或者集束(bundle )) 中其它用戶的環路搭配。如圖1所見，在機架130之后，非常靠近CPE140, 一個以上環路采用引下線段135的形式，該引下線段135從該集束引出。因 此，用戶環3各可以一黃5夸不同的環境。它的一部分位于捆扎內，其中該環路被 屏蔽以免受外部電磁干擾，但受到串音的影響，該串音是來自由該捆扎作為 主機提供服務(host)的其它用戶環路的干擾。在機架130之后，引下線135 可以受到也可以不受到串音的影響，這取決于與其它雙絞線的距離，但是， 由于引下線通常未被屏蔽，所以傳輸會被電磁干擾削弱。
在下面的討論中，將給出使用4條環路的實例，雖然本發明的實施例可 以在這里所描述的系統、方法和技術中使用2、 3、 4或更多條環路。而且， 為了方便說明，這里討論的多環路段可以被稱為"引下線"，但是，再次， 本發明并不僅僅限于從機架到CPE的引下線。本發明的實施例可以應用于 DSL拓樸中的任何合適位置或場所。例如，通過使用本發明的實施例并協調 例如8-20條環路以傳送幾Gbps，可以將機架之間的連接轉換為"超矢量化 (supervectored )，，段。
DSL捆綁使用線路集結以將多個獨立的DSL環路合并成單條邏輯信道 用于高速傳輸。存在幾種用于實施DSL捆綁的技術。例如，DSL捆綁可以 利用多鏈路幀中繼技術工具結合Copper Mountain公司的CopperEdge DSLAM來完成。這種類型的DSL捆綁也被稱為基于DSLAM的DSL捆綁。 另 一 實例為工業標準多鏈路PPP ( MP )，其在客戶的DSL路由器和ISP的DSL用戶管理系統或路由器(例如，Redback或Cisco )中實現。MP捆綁創 建由兩個以上獨立的DSL環^各組成的捆綁或集結的連^妻。多鏈路PPP(MP) 的DSL捆綁要求DSLAM被配置為支持PPP。
利用這些DSL捆綁技術中的任一種技術，多條DSL環路可以被集結以 創建單條邏輯數據信道，該邏輯數據信道為獨立線路的帶寬總和，減去少量 用于開銷的帶寬。除了集結多條DSL環路，這兩種技術都對跨鏈路的業務 執行自動均衡，并積極監測被捆綁的連接的性能。鏈路之一若是因為任何原 因發生故障，則業務被自動轉發到活躍鏈路。當故障鏈路被恢復，被捆綁的 連接也被透明地恢復。根據這種觀點，DSL捆綁不僅提供增加的帶寬，而且 也在線路故障情況下提供冗余。
各種協議可以被考慮和實施用于本發明的實施例中的捆綁。例如，時分 反復用(TDIM捆綁)，可以使用單對和多對xDSL系統的以太網傳輸(以 太網捆綁)和基于ATM (異步傳輸模式)的多對捆綁(ATM捆綁)。可替 代地，可以使用由ITU (國際電信聯盟)頒布的G.bond標準。
在本發明的一些實施例中，可以使用矢量化。矢量化是一種按DMT符 號速率同步所有DSL線路并且在名義上消除串音的技術。矢量化還可以用 于通過充分利用獨立導線間的串音來增加帶寬。DSL中的每條環路由雙絞線 中的兩條導線組成或由四芯導線中的兩條導線組成。因此，4條環路實際上 由8條導線組成。有效地，以公共的第8導線為基準的7條導線中的每一條 給出了傳輸有用數據的機會，而且7條數據承載導線之間的任何串音通過由 捆綁4條環路創建的7條信道上的同步、協調傳輸被消除。
概括而言，對于給定的環路數K,數據傳輸的可用信道的最大數目為環 路數的兩倍減去1 (即2K-1)。進一步，并非需要激勵所有信道，也并非需 要接收所有可能的信號，這可能導致包括1到(2K-1)個發射機以及1到 (2K-1)個接收機的非方形信道傳遞。如果使用電纜的護套作為基準，那么 可用于數據傳輸的信道等于2K。發射機和接收機的數目沒有必要相同，而 只是通過矢量化進行協調，這是因為全都有助于去往獨立客戶的引入線集合的總數據速率。
例如，在2007年1月2日授予Ginis等人的名稱為動態數字通信系統 控制的美國專利No. 7,158,563中，更詳細地公開了可以與本發明 一起使用 的分配功率和矢量傳輸的技術。然而，可使用其它矢量化技術作為替代或補充。
在圖2中，PVU(機架矢量化單元)224和CVU(客戶矢量化單元)222， 以及其它元件，如果需要的話，由管理系統200的控制器290控制。如圖2 中所見，控制器290 (例如使用計算機系統的動態頻譜管理器和/或DSM中 心)被連接到VU(矢量化單元)222和224并且與VU 222和224進行通信。 CVU 222包括連接到段205的客戶端的MIMC (矩陣阻抗匹配電路)225。 合適的濾波器243和模數/數模轉換器245還可以連接到MIMC 225。矢量信 號處理模塊242也被連接到段205的客戶端。矢量信號處理模塊242可以是 計算機、集成電路(或"芯片")或其它適合的設備，用于處理在段205上 接收和/或發送的處理信號。在圖2中所示的本發明的實施例中，模塊242 被連接到控制器290的矢量化控制裝置292，矢量化控制裝置292參與調節 (例如一側式和/或兩側式矢量化)跨段的傳輸，并且可以提供控制信息和 指令(例如在一側式和/或兩側式矢量化的信號處理中所用的系數)。
類似地，PVU224包括連接到段205的機架端MIMC 227。合適的濾波 器246和模數/數模轉換器247還可以連接到MIMC 227。矢量信號處理模塊 224也連接到段205的機架端。模塊224可以是計算機、集成電路、芯片或 其它適合的設備，用于處理在段205上接收和/或發送的處理信號。在圖2 中所示的本發明的實施例中，模塊244被連接到控制器290的矢量化控制裝 置292，矢量化控制裝置292可以提供控制信息和指令(例如在一側式和/ 或兩側式矢量化的信號處理中所用的系數)。模塊242和244還可以作為控 制器290的一部分被實施或者放置在除它們各自的VU內部之外的某個地 方。
圖示說明的八條連接CVU和PVU的線路210-0到210-7通常成對運行，如示為由線3各210-0和210-1組成的對212-1、由線^各210-2和210-3組成的 對212以及其它兩對212-3和212-4等等。還針對線路210-0到210-7示出 了捆綁。線路210包括基準導線(例如導線210-0)以及具有7條可用信道 的通信鏈路216，其中任何地方可以使用這些信道中的1條到7條信道(因 此產生具有維數多達7x7矩陣的信道矩陣)。依賴于環境，線路還可以按 照其它分組運《亍。
在本發明的某些實施例中，控制器290可以通過鏈路216而不是直接與 諸如下游VU222之類的遠程位置進行通信。同樣，如杲需要的話，控制器 290可以連接到CPE 232和/或CO 234，連接的鏈路可以用于與各自的VU 進行通信。可以利用各種類型的鏈路以多種方式(包括例如DSL系統本 身、Email、互聯網上的ftp (文件傳輸程序)或者一些其它"外部"通信裝 置等等)實施與VU進行通信。 一種實際的劃分是使遠程控制器(例如DSM 中心)從初始化和操作收集可以用于構造描述矩陣信道的H矩陣的數據， 分析噪聲而后對待被VU使用的合適向量作出決定。采這種方式，可以共享 這種針對計算密集型功能和確定的遠程能力(而不是將這種功能嵌入在功 率、存儲、計算和成本都很珍貴的VU位置)。
控制器290包括段監測裝置296,其收集關于系統200的操作的數據并 且可以將這種數據提供給歷史才莫塊295，例如數據庫。矢量化控制裝置292 使用這種數據產生發送給VU 222、 224各自的矢量信號處理模塊242和2244 的控制信號。矢量化控制信號提供有關比特分布、容限、發射功率級別以及 正常操作矢量化系統200所需的其它操作信息(例如，在任何給定的約束內 可用的最高的總數據速率)。再次，這可以包括使用什么方式進行矢量化(例 如，如上所述的一側式或兩側式)以及處理段205的信號所需的系數和其它 數據(例如最小/最大數據速率、最小/最大容限、所需的最小脈沖噪聲保護、 最大交織延遲、FEC碼字參數)。
控制器290還可以包括頻帶寬度控制裝置294，其產生VU 222、 224所 用的頻帶寬度控制信號以確定鏈路216上的通信將使用什么樣的頻帶寬度。這種控制信號可以用于直接或間接確定稍后將要說明的時隙分配表。在產生
它們各自的控制信號時，兩個裝置292、 294都可以查閱或以其它方式使用 資料庫模塊295等等中的歷史性能和運行數據。如上面提到的，模塊295可 以采用連接到計算機系統的數據庫的形式。裝置292、 294、 296可以作為軟 件、硬件或軟件和硬件的組合被實現(例如一個以上計算機系統和/或集成 電路)。
實施本發明的 一個以上實施例的控制器可以是動態頻"i普管理器或頻譜 管理中心，并且可以是計算機實現的設備或監測合適系統200的設備及其相 關的數據的設備的組合。控制器可以直接或間接命令/要求由使用者和/或連 接到該控制器的設備改變系統200的操作或者可以僅僅建議進行改變。在某 些實施例中，連接到該控制器的上游VU可以都駐留在同 一位置(例如DSL 中心局)并且可以共享或不共享它們各自的傳輸信道的其它資源。可使與本 發明的實施例 一起使用的控制器的結構、編程以及其它具體特征可以適應于 適合任何特定的環境。
控制器可以駐留在一個以上位置。例如，控制器可以駐留在連接到CPE 的CO中。而且，在某些實施例中，控制器可以駐留在DSL設備內的機架 或其它中間位置。最后，控制器可以駐留在CPE中(例如，在使用者側收 發機、調制解調器等等中)。
因此，本發明的實施例為多環路可用于捆綁和矢量化或提供類似功能的 其它協調的短長度DSL系統的提供數據速率的巨大改進。在圖2的示例性 系統中，4條環路能夠獨立地實現每條環路大約150 Mbps的速率，在4條 環路上產生大約400Mbps的去往CPE的總數據速率。使用圖2的7信道捆 綁和矢量化配置之一，可以實現超過1000 Mbps (1Gbps)的數據速率—— 與獨立線路的總數據速率相比有超過65%的增長。
頻分復用(FDM)、回聲/NEXT (近端串音)消除或這兩種的某種組合 可以用于分離上游和下游傳輸。如果在引下線段中(包括來自同一引下線中 的其它客戶的上游CVU發射機的引下線上游到下游NEXT )有小于(2K-1 )個(并非由(2K-1 )協調導線中的任一條產生的)獨立噪聲源，則回聲/NEXT 消除將獲得最高的數據速率，因為全部寬帶被用于上下兩個方向。當擔心同 一引下線段中其它客戶的串音過剩時，可以使用FDM并且FDM實現起來
更力口簡單。
采取對稱傳輸，在不存在來自任何其它組導線的NEXT的情況下，采用 FDM可達到的數據速率是采用NEXT/回聲消除可達到的速率的大約50%。 來自環路212的導線也可以用于數據傳輸，該導線在正常情況下在理論上會 被看作或認為是基準導線(大多數DSL被有差別地發射和接收；因此，把 環路中的兩條導線之一叫做"基準導線"是出于理論方便的目的)，從而不 會傳送任何數據(例如，在圖2中，分別作為環路212-2、 212-4和212-4的 基準導線的導線210-2、 210-4和210-6)。這些額外的導線可以在系統200 的捆綁和矢量化的環境中被使用和組合。
使用這些額外導線等同于在發送捆扎中使用全部橫向電磁傳播模式，并 且特別是，有時額外信號可以被作為某一單對的兩條導線之間的平均電壓相
到中心，，。如此作為基準的這些信號被稱為"幻象，，。
在本發明的一些實施例中，那些如圖3所示的單個多環路系統可以作為 多使用者接入多環路系統的"干線"被使用。例如，在圖3中，使用者310-2 接入多環路系統312。類似地，使用者310-4接入多環路系統314。如上所 述，每個多環路系統312、 314等等可以具有大概1到幾百個DSL環路，這 些DSL環路合起來充當單個DSL系統。在給定多環路段和/或多環路接頭抽 頭中所用的DSL環路的數目將取決于各種因素，例如在給定捆扎中的環路 的數目，在去往使用者的CPE的引下線中的導線的數目等等。例如，在美 囯的許多家庭中，4環路引下線是常見的，因而無需任何進一步布線就可以 實現，而非將該引下線中的8條導線連接到多環路段312、 314中的合適導 線。在世界的某些地方，"四芯"或4條線絞在一起的組構成了引下線段(并 且在這種引下線中可以有一條或兩條四芯線)。在某些情況下，針對給定使用者的需要和期望性能安裝另外的環路/導 線在經濟上也是可行的。利用來自各種使用者的多個抽頭共享銅纜類似于
PON共享，并且LT(線路終結)DSLAM或者其它類似的上游設備執行DSL 維數的分配。利用這種多環路系統，可以在具有大約2000條環^^的系統的 每個方向上實現50 Gbps的總帶寬。在1 km范圍的這種系統中，用戶不會 體驗到小于50 Mbps并且通常可享用幾百Mbps。
獨立的使用者利用多環路接頭抽頭被連接到給定的多環路段。如圖3的 實例所見，在4條環路組成多環路段312的情況下，每個"接進"使用者 310-2可以利用接頭320連接到多環路段312,該接頭320允許為使用者設 立多環路接頭抽頭320。這種接頭可以和擰進或夾在期望多環路段中的導線 /環路一樣簡單。放置這種接頭的典型場所為機架130。也可以使用將使用者 連接到多環路段的其它方式。在圖3的實例中，LT DSL設備334中的PVU 324可以以類似于圖2的PVU 224的方式操作。
每個多環路段可以具有單條基準導線或多條基準導線，這取決于系統的
期望性能特征和使用者接入的可用帶寬。因此，在8線捆綁的多環路段中， 可以有單條基準導線和7條可用傳輸導線(也就是，作為信道的數據承載導 線)、2條基準導線和6條可用傳輸導線(也就是，信道)等等。去往給定 使用者的DSL設備的多環路接頭抽頭將考慮接頭抽頭連接到的導線的數量 和功能(例如，傳輸導線或基準導線)。
在圖3所示的實施例中，環路中的每一條連接到LT DSL 334處的收發 機324,并且也連接到與使用者310-2或310-4之一相對應的至少一個收發 機。這意味著多于兩個收發機可以連接到單條環路。該方法意味著在單條雙 絞線對中可以存在多于兩個發射機或多于兩個接收機。在這種環境中，信號 的發射和接收面臨若千挑戰，接下來將描述戰勝這些挑戰的方法。
將環路段314或312連接到使用者310-2或310-4的"抽頭"320中的 每一個都影響傳輸信道。在雙絞線上傳播并遇到接頭320的信號被分成三個 分量第一部分被反射并開始在反方向上游進，第二部分繼續在第一連接環路段上游進，第三部分繼續在第二連接環路段上進行。這種影響造成由預定 接收方接收的信號降級。
如果導線之一沒有在LT DSL 334的收發機或使用者310-2或310-4的
收發機處終結，則該降級被放大。這種沒有正確終結將導致信號被強烈反射， 這可能導致意料不到的強烈干擾(也稱為"回聲")。例如，假定最左邊的 使用者310-4的對沒有正確連接到使用者的設備(例如該設備已被關斷)。 這意味著由最右邊的使用者310-4發送的信號可能被反射并返回到該使用者 的接收機。于是該接收機可能遭到來自該回聲的強烈干擾，并且它的性能可 能會受到影響。
可以通過下列程序減輕上述問題。可以由LTDSL 334或由使用者設備 310-2或310-4 ^r測一個以上不正確纟冬結的對的狀況。；險測該狀況可以通過 發送探測信號并測量接收到的反射信號來實現，或通過測量使用者 310-2/310-4之一與LT DSL 334之間在不同頻率處的信道插入損耗來實現， 以識別表示不正確終結的對的模式。
在^r測到這種狀況后，可以采耳又一個以上的下列步驟a)LTDSL334 和使用者設備310-2可以改變它們的傳輸參數以考慮不恰當終結的影響。傳 輸參數的改變會使得具有強烈回聲干擾的頻率或會具有增加的信道衰減的 頻率較少地用于信息傳輸(例如通過減少分配給對應音調的比特的數目)； b ) LT DSL 334可以改變它的電源阻抗或負載阻抗，并且使用者設備3 L0-2 或310-4可以改變它的電源阻抗或負載阻抗以減輕不正確終結的影響。
在一個實施例中，使用了基于表的方法，其中每個表的行對應于某種不 正確終結的場景。這種場景的數目是有限的，因為每種場景與不正確連接到 某個對的使用者之一的離散事件相對應。該表的元素將包括預先計算的傳輸 參數(例如每個頻率的比特和功率分配、均衡器設置、編碼參數、阻抗設置、 模擬前端設置)，這些參數對于該行的場景是最優的。
由LT DSL 334發送的信號將被所有使用者310-2到310-4接收，但是 有不同程度的降級(例如衰減和分散)。在大多數情況下，位于離LTDSL最遠處的使用者收到的信號降級得最多。外部噪聲還可能以不同的方式影響 不同的使用者，因此期望的是，在同一對上的下游傳輸將在使用者
310-2/310-4的每一個處由不同信噪比(SNR)來特性化。上游的情況類似 在同一對上的AU吏用者310-2/310-4到LT DSL 334的上游傳輸將依賴于源 (使用者310-2/310-4之一 )的不同而有不同的接收機SNR。
在不太復雜的實施例中，LT DSL 334的發射機將調整它的傳輸參數(例 如每個頻率的比特和功率分配、前向糾錯編碼參數)，以便發送的信號可以 被具有最差的信道和噪聲狀況的使用者可靠解碼(例如具有最差的信噪比的 使用者)。在這種情況下，沿下游方向發送的信號包含單條流的下游業務。 信號被所有使用者解碼，并且業務被所有使用者"看到"。然而，每個使用 者僅僅繼續讀取那些寫有它的地址的業務包并且丟棄目的地為其它使用者 的包。在優選實施例中，加密技術纟皮應用以防止并非故意的竊聽。
由于多個使用者可能嘗試同時發送，因此上游方向上的發送存在"碰撞" 的挑戰。為了防止這種碰撞，LT DSL可以控制使用者沿上游方向發送的時 間。LT DSL可以發送控制信號給單獨的使用者。每個這種控制信號準許使 用者使用限定的時間間隔來進行上游傳輸。LT DSL可以發送這種控制信號 并且可以每隔幾毫秒向所有使用者再指定它的時間分配。LT DSL可以因此 根據服務需要和優先級以適時的方式分配帶寬給所有使用者。該方案也類似 于在無源光網絡中采用的用于解決上游帶寬分配問題的方案。注意如果所有 使用者被同步，這例如可以利用VDSL2標準(ITU-TG.993.2)中定義的同 步方式來實現，并且在文獻資料也稱為"拉鏈"技術，則該方案可以起到更好 的作用。然而，可以根據環境改為使用其它技術。
在替代實施例中，下游傳輸使得僅僅部分信號被每個使用者解碼。當使 用頻分多址(FDMA)技術時，所發送的不同頻率的信號為不同的使用者傳 達信息。在這種情況下，信號并不被所有使用者完全解碼。在這種方案中， 有利的是，將低頻指定給離LT DSL最遠的使用者，并將高頻指定給離LT DSL最近的使用者。也可以使用時分多址(TDMA),其中使用者僅僅在被分配的時間對信號進行解碼。也可以應用涉及云解碼(cloud decoding)、球 形解碼以及廣播傳輸概念的多使用者技術。
在其它實施例中，上游傳輸可以使得使用者能夠同時發送。通過在頻率 (FDMA)上或在時間(TDMA)上對傳輸進行適當的分離可以避免;並撞。 涉及逐次(successive)解碼的多使用者接收^L技術也是可能的。在這些替 代方法中，DSL優化器可以基于服務需要管理對可用資源的分配。
在有突發數據業務(例如web瀏覽、互聯網協議電視IPTV)的情況下， 由LTDSL將帶寬分配給單獨的使用者將變得更加復雜。通過動態考慮使用 者所經歷的帶寬需要的突然增加來改進這種業務。這種技術在PON環境中 被稱為動態帶寬分配(DBA)。
在一優選實施例中，由優先級和業務類別來特性化使用者和LTDSL之 間的邏輯連接。(在PON中，這種邏輯連接被描述為業務容器或T-CONT。) 每個使用者可以有多個這種邏輯連接(例如針對低優先級互連網業務的邏輯 連接或針對高優先級視頻業務的邏輯連接)。LT DSL可以針對與每個邏輯 連接相對應的積壓或隊列長度對每個使用者進行投票。LT DSL于是知道由 所有使用者所經歷的隊列長度并且還知道針對每個使用者的每個連接的相 對優先級。基于這種信息，LTDSL可以向使用者分配傳輸帶寬。
有幾種方法可以用于DBA。這種方法之一是加權輪詢(WRR),其中 給每個邏輯連接指定一 "權重"以特性化它的優先級級別。WRR是資源分 配的輪詢(RR)方法的修正版本，其中邏輯連接中的每一個被給予時間， 以采用輪詢方式進行發送。然而，較高的權重意味著邏輯連接被分配了相對 較長的時間進行這樣的傳輸。
一種替代方法是使用優先級隊列。利用這種方案，給每個邏輯連接指定 優先級級別。使用優先級隊列使得時間被首先分配給具有最高優先級級別的 邏輯連接。再一種最有效的方法是隊列比例調度(QPS),其中使用者數據 速率用它們的相關隊列深度進行衡量。
本發明的實施例所用的控制器可以是任何適合的配置的控制器。圖4A和4B示出了若干實例。根據圖4A中示出的本發明一個實施例，控制單元400可以是連接到DSL系統的獨立實體的一部分，所述獨立實體例如輔助佳:用者和/或 一個以上系統運營商或提供商運營和或許是優化他們對系統的使用的控制器410(例如，充當或者具有DSL優化器、DSM服務器、DSM中心或動態頻譜管理器的設備)。(DSL優化器也可以被稱為動態頻譜管理器、動態頻譜管理中心、DSM中心、系統維護中心或SMC。)
在本發明的一些實施例中，控制器410可以是完全獨立的實體，而在另外的實施例中，控制器410可以是操作來自CO或其它位置的若干DSL線路的ILEC (現有本地交換運營商)或CLEC (竟爭性本地交換運營商)。如從圖4A中的虛線446所見，控制器410可以在C0 446中，也可以在CO446和任何在系統內運行的公司外部并獨立于它們。此外，控制器410可以連接到和/或控制多個CO中的DSL線路和/或其它通信線路。
控制單元400包括被認為是收集裝置的收集單元420和被認為是是分析裝置的分析單元440。如圖4A中所見，收集裝置420 (其可以是計算機、處理器、IC、計算機模塊等等)可以連接到NMS 451、在AN 441處的ME 444和/或由ME 444維護的MIB 448 ，例如它們中的任何或全部可以是ADSL和/或VDSL系統的 一部分。數據也可以通過寬帶網絡471 (例如，通過TCP/IP協議或除給定DSL系統內的正常內部數據通信之外的其它協議或手段)收集。
這些連接中的一個以上允許控制單元400 乂人系統以及其它地方(如果合適的話)收集操作數據。數據可以一次性收集或隨時間收集。在某些情況下，收集裝置420可以周期性地進行收集，盡管它也可以根據要求收集數據或以任何其它非周期性的方式(例如，當DSL AM或其它部件向控制單元發送數據時)收集數據，從而允許控制單元400根據需要更新其信息、操作等。裝置420所收集的數據被提供給分析裝置440(其可以是計算機、處理器、IC、計算機模塊等)，以用于對關于一個以上DSL系統的操作進行分析和任何決策，其中所迷DSL系統包括多環路段和/或多環路接頭抽頭和它們的使用者。
在圖4A的示例性系統中，分析裝置440被連接到控制器410中的信號發生裝置450。該信號發生器450 (其可能是計算機、處理器、IC、計算機模塊等等)被配置為生成指令信號，并向調制解調器和/或通信系統的其他部件(例如，ADSL和/或VDSL收發機和/或系統中的其它設備、部件等)發送該指令信號。這些指令可以包括關于數據速率、發送功率級別、編碼和等待時間需求、再訓練調度和實施、系統配置指令、基準和傳輸導線使用、頻率使用、時隙分配等等的指令。所述指令可以在控制器410確定了用于配置和/或控制連接到控制器410的通信系統的操作的基礎之后生成。
本發明實施例可以利用數據庫、資料庫或其它數據的集合，所述數據與所收集的數據、之前收集的數據等有關。該基準數據的集合可以存儲為，例如，圖4A的控制器410中的資料庫448，并且被分析裝置440和/或收集裝置420^f吏用。在本發明的一些實施例中，可以在一個以上諸如PC、工作站等的計算機中和/或在 一個以上的計算機程序產品中實施控制單元400。收集裝置420和分析裝置440可以為軟件模塊、硬件模塊或兩者的組合。當與大量調制解調器、線路、使用者等等一起工作時，可以引入并使用數據庫來管理所收集的大量數據。
圖4B中示出了本發明的另 一 實施例。DSL優化器465在DSLAM 485
或其它DSL系統部件上運行，或者與DSLAM485或其它DSL系統部件(例
如RT、 ONU/LT等等)共同運行，所述DSL優化器465和DSLAM485中
的一個或兩個在電信公司("telco")的前端495上。DSL優化器465包括
數據模塊480，其可以為DSL優化器465收集、匯編、調節、操縱和供應操
作數據。模塊480可以在一個以上諸如PC等的計算機中實施。來自模塊480
的數據被供應給DSM服務器模塊470用于分析。(例如，確定操作數據、
針對給定通信線路收集的數據、通信系統的控制和操作的變化等的可用性和
可靠性)。還可以從與電信公司有關或無關的資料庫或數據庫475中獲得信自操作選擇器490可以用來實施影響通信系統的操作的信號。可以由DSM服務器470或通過任何其它適合的方式來做出這樣的決定。由選擇器490選擇的操作模式在DSLAM 485和/或任何其它合適的DSL系統部件設備中被實施。這種設備可以連接到諸如客戶前端設備499之類的DSL設備。設備485可以用于實施任何由DSL優化器465定制的改變。圖4B的系統可以以與圖4A的系統相似的方式運4亍，盡管在實施本發明的實施例時，可實現差異。
圖4A和4B的控制器或DSL優化器可以用于對諸如圖3中描述的那種系統進行管理。這種控制器或DSL優化器可以了解業務需要和業務優先級，可以通過操作支持系統(OSS)或telco (電信公司)或服務提供商的其它管理系統向外部提供所述業務需要和業務優先級。這種控制器或DSL優化器還可以跟蹤與每個使用者以及每個邏輯連接相對應的業務統計，分析這些統計并報告給服務提供商的OSS系統。最終，控制器或DSL優化器可以調整圖3中呈現的系統的優先級和業務類別。
這種調整可以利用類似于例如ITU-T G.984.4 (千兆比特無源光網絡ONT管理和控制接口規范)中所定義的接口來執行，盡管也可以使用其它接口作為替代。業務容器(T-CONT )可以被限定為特性化使用者和LT DSL之間的邏輯連接，并且這種T-CONT可以由DSL優化器進行配置。DSL優化器可以配置T-CONT的參數，例如隊列配置選項、最大隊列尺寸、由緩沖器溢出造成的丟包的閾值、WRR的權重、背壓操作選項及其它。
圖5圖示說明4艮據本發明的一個以上的實施例的可以祐^吏用者和/或控制器使用的典型計算機系統。計算機系統500包括任何數目的處理器502(也稱為中央處理單元，或者CPU)。處理器502被連接到包括主存儲器506(通常為隨機存取存貯器，或者RAM)和主存儲器504 (通常為只讀存儲器，或ROM )的存儲設備。CPU和系統500的 一些部件還可以用集成電路或芯片實現，所述集成電路或芯片為能夠在本發明的實施例中被使用的單個設備。主存儲器504用于向CPU單向傳輸數據和指令，主存儲器506通常用
于以雙向方式傳輸數據和指令。這兩種主存儲器均可以包括任何合適的上述
計算機可讀介質。大容量存儲器508還可以與CPU502雙向連接，并且提供額外的數據存儲容量，并且可以包括任何上述計算機可讀介質。大容量存儲設備508可以用于存儲程序、數據等等，并且通常是速度慢于主存儲器的諸如硬盤之類的次存儲介質。在合適的情況下，保留在大容量存儲設備508中的信息可以以標準方式并入，作為主存4諸區506的一部分，/人而成為虛擬存儲器。諸如CD-ROM 514之類的特定的大容量存儲設備還可以向CPU單向傳遞數據。
CPU 502還連接到包括一個以上輸入/輸出設備的接口 510，所述輸入/輸出設備例如視頻監視器、軌跡球、鼠標、鍵盤、麥克風、觸摸屏、變換讀卡器、磁帶或紙帶讀出器、書寫板、手寫筆、語音或筆跡識別器，或者諸如其它計算機之類的其它輸入設備。最后，CPU 502可選地可以利用如由512一般性地示出的網絡連接連接到計算機或電信網絡。利用這種網絡連接，可以預期，在執行上述方法步驟期間，CPU可以從網絡接收信息，也可以向網絡輸出信息。上述硬件元件可以定義執行本發明的操作的多個軟件模塊。例如，用于運行碼字組成控制器的指令可以存儲在大容量存儲器508或514中，并且結合主存儲器506在CPU 502上執行。在優選實施例中，控制器被分成軟件子模塊。
圖6示出了適合與本發明的實施例一起使用的DSL LT的部分600的實例，例如圖3的DSL LT334。該LT被連接到四個DSL環路603-1到603-4，通過這些環路將DSL數據發送給CPE并從CPE接收DSL數據。如上面所提及的，這些環路一起用作多環路段并且全部四個環路在不同CPE之間共享。環路的數目可以被適配以適合環境。示出四個環路僅僅是為了圖示說明的目的。每個環路分別被連接到一個LT收發機601-1到601-4。
另一方面，LT被連接到網絡業務。在圖6的實例中，為兩個使用者提供服務。相應地，存在待發送給第一使用者的所接收的網絡業務605-1和待發送給第二使用者的第二流或序列所接收的網絡業務605-2。類似地，存在
將網絡業務從第 一使用者發送到網絡的連接607-1以及將網絡業務從第二使用者發送到網絡的連接607-2。
第一使用者的輸入業務被施加到LT中的反多路復用器609-1以將接收到的數據分成分離的解復用業務。反多路復用器將數據從諸如以太網、ATM或幀中繼之類的網絡格式轉換成適合通過DSL線路的多環路段傳輸的格式。這包括將寫有第一使用者的地址的業務與所有其它業務相分離。反多路復用器被連接到DSL線路中的每一條線路的LT收發機，以便數據可以在DSL線路中的任一條以上線路上被發送。
類似地，第一使用者的從DSL線路中的每一條輸出的業務被連接到多路復用器611-1。該復用器從多環路段收集數據，將其合并在一起，并將其轉換成適合網絡業務的格式。
第二使用者的類似反多路復用器609-2被連接到第二使用者的輸入業務605-2并且連接到收發機601中的每一個。第二使用者的類似多路復用器611-2從LT收發機601接收業務，將其多路復用并將其向外發送到網絡607-2。
模塊609和611中的多路復用和反多路復用操作的可能實施例例如在針對"DSL捆綁的"ITU-T標準中被描述。ITU-T標準G.998.1描述基于ATM的多對捆綁，ITU-T標準G.998.2描述基于以太網的多對捆綁，以及ITU-T標準G.998.3描述利用時分反多路復用的多對捆綁。執行捆綁的技術因此為本領域技術人所熟知，并且它們可以被直接應用到609和611的多路復用和反多路復用操作中以相應地a)將單條數據流分解成多條數據流以在多條DSL線路上發送，并且b)合并在多條DSL線路上接收到的多條數據流以再生成單條數據 流o
LT收發機601可以被連接以執行矢量化才喿作，如針對PVU 224的圖2所示。
圖7更詳細地示出了 LT收發機601的實例。兩個數據輸入線;洛， 一個用于第一使用者，另一個用于第二使用者，各自施加到各自的緩沖器或隊列
621-1和621-2。緩沖器對業務進行收集并且可以將其置于相應的隊列中以等待進一步的處理。來自這兩個緩沖器的數據被施加到多路復用器625，復用器625將兩個數據源合并成一個序列。在某些實施例中，該多路復用器可以將數據形成為尺寸合適的包，將包頭和頁腳、同步或任何其它需要的標識符施加到數據上。然后，被多路復用的數據被編碼和調制629并被施加到混合器633以在連接的DSL線^各603上^皮發送。
關于被連接的DSL線路603,緩沖器621、多路復用器625、編碼器/調制器629以及混合器來自發送鏈。多路復用器獲取這兩個使用者的發送數據并且將他們合并成單條比特流，該單條比特流可以;故發送到單DSL環路603。這可以以多種不同的方式來實現。在一個實例中，多路復用器首先從隊列之一選擇包，如果使用了加密的話還要將包進行加密，附加包頭、頁腳或其它標識符以將該包標記為寄給合適的使用者，而后將該包提供給編碼器/調制器629。
為了從隊列之一中選擇包，可以使用多種不同的方法中的任何方法。在僅有兩個使用者的當前實例中，可以使用簡單的方法。然而，如果有更多的使用者，可以非常有利的是，將優先級和加權方案應用于包選擇。在針對兩個使用者的簡單方法中，多路復用器可以簡單地在兩個隊列之間交替。當一個隊列為空時，它將跳過該隊列并僅發送來自有數據要發送的隊列的包。當兩個隊列都為空時，可以發送偽(dummy)包或其它類型的包。還可以-使用輪詢方法。這可以根據諸如語音或流應用之類的偏好或較高優先級包進行加權，或根據諸如緊急服務客戶之類的更高付款或更高優先級進行加權。可替代地，最長的隊列可以得到優先級。
多路復用器625或解復用器627還可以按例如在ITU-T標準G.993.2
(VDSL2)的"傳輸協議特定傳輸匯聚(TPS-TC)功能"中所描述的被實施。該標準包含模塊的描述，其中來自多條信道的使用者數據通過在所謂的
"伽瑪接口"處的"使用者應用程序接口"被提供。該標準規定了用于將來自多條信道的使用者數據合并成數據流的協議，該數據流被提供給在所謂的
"阿爾法/貝它接口"處的"物理介質特定傳輸匯聚(PMS-TC)功能，，。來自多條信道的使用者數據可與去往圖7示出的使用者1和使用者2的業務相對應。
多路復用器625的輸出可以對應于"阿爾法/貝它接口'，。相反，該標準還規定用于將來自PMS-TC功能的單條數據流分解成多條信道的使用者數據的協議。這種協議可以用于實施解復用器627。
在接收鏈中，數據通過DSL線路603在混合器633處被接收，并被施加到解調和解碼模塊631以被轉換成基帶比特流。然后，該數據被施加到解復用器627,其中解復用器627將來自第 一使用者的數據發送到第 一緩沖器623-1，并將來自第二使用者的數據發送到第二緩沖器623-2。可以將數據從合適的緩沖器623向外發送到適于特定網絡接口的網絡。
接收鏈中的解復用器627接收經過解調和解碼的包，而后確定哪個使用者發送了該包。如果使用了加密技術，那么在提供包給使用者1緩沖器623-1或使用者2緩沖器623-2之前，它還可以對包進行解密。選擇正確緩沖器的最佳方法將取決于包是如何從各個使用者的CPE發送過來的。如果利用包頭、頁腳、編碼或以其它某種方式對包進行標識或標記，則解復用器可以使用該標識或標記將包路由至合適的隊列。在另一實施例中，可以根據特定的時間分配接收包。然后，可以將包的接收時間與時隙分配表或順序傳輸分配表相比4交以確定合適的隊列。
圖8示出了圖6的LT收發機601的替代配置。在圖8的實例中，這兩個使用者的數據仍然被收集在緩沖器621-1、 621-2中。經過編碼的數據也被施加到混合器633以用于在連接的DSL線路603上傳輸到這兩個4吏用者。然而，在這個實例中，來自兩個緩沖器的緩沖數據首先被施加到多使用者數據符號編碼器635以對數據進行編碼。然后，經過編碼的數據被施加到基于IDFT (離散傅立葉反變換)的調制器637。在IDFT調制之后，數據被施加到混合器。類似地，從混合器633 4婁收的通過DSL線路傳來的lt據被施加到DFT (離散傅立葉變換)解調器641。然后，經過解調的數據被施加到多使用者 數據符號解碼器639，該多使用者數據符號解碼器639分離來自每個使用者 的數據并且將每個使用者的數據施加到其自身的緩沖器631-1、 631-2。在緩 沖器中，數據被排隊，而后將其在如圖7的實例所用的網絡上向外發送。
在圖7和圖8中，僅僅支持兩個使用者。通過添加更多的輸入和輸入以 及更多的緩沖器可以增加被支持使用者的數目。僅僅示出了兩個使用者是為 了使圖更容易被理解。在某些環境中，共享多環路段的使用者的數目可以基 于共享機架或SAI的使用者的數目來確定。在其它環境中，使用者的數目可 以基于每個使用者的業務需求來確定。更多的使用者將降低同時使用環路的 每個使用者的數據速率。
圖9更詳細示出了圖8的多使用者數據符號編碼器635的實例。如所指 示的，編碼器被連接到兩個隊列621-1、 621-2。盡管示出了兩個隊列，但為 了支持更大量的使用者，可以提供更多的隊列。第一隊列提供緩沖數據給第 一轉換器645-1，第一轉換器645-1將該數據映射到多載波傳輸系統內的 QAM調制副載波頻的星座點，例如離散多音調。在圖示說明的實例中，來 自隊列的數據以比特或字節的形式進來，這些比特或字節具有的值可以表示 為b(、，bd)2,b(D3…b("N,指示使用者1的比特(或字節)1到N。這些被映 射到星座點，例如在圖9的實例中，這些星座點在QAM星座中，并且點x 為xb x2, x3, ... xM1。然后，星座點值被提供給合并塊647,該合并塊647將 第一使用者和第二使用者的數據合并成符號。這些符號被傳遞到如圖8中所 指示的IDFT調制637。
對于第二使用者，緩沖數據b"V b(1)2， b(1)3…13( 被類似地從第二隊列 621-2提供給轉換器塊645-2以被映射到QAM星座。轉換器的輸出在這種 情況下可被指示為yl5 y2， y3, ... yM2。被映射的QAM星座點也如以上所提及 的被供給合并器647。
可以以多種不同的方式進行合并。在一個僅有兩個使用者的實例中，兩個星座點可以合并在一起以被映射成單個符號。在另一實例中，第一組符號 被用于第 一使用者并且第二組符號被用于第二組使用者。與在時分復用系統 中一樣，這個第一、第二模型可以被擴展成形式化的時間分配。在另一實例
中，在多個音調或頻率被用在DSL線路603上的情況下， 一個使用者的符 號被映射到一組音調，而另一使用者的符號被映射到另一組音調。這樣可以 擴展成形式化的頻分服用系統。由于較高的頻率比較低的頻率隨距離更容易 受到衰減、噪聲和干擾的影響，所以較高的頻率可以被分配給較近的使用者， 而較低頻率可以被分配給較遠的使用者。還可利用噪聲或信號質量測量結果 對頻率分配進行選擇，以確定哪些頻率最好被哪些使用者接收。在又一實例 中，可以利用多維預編碼器將這兩個星座點合并在一起成為單個符號。
在圖9的實例中，合并器647的輸出被示為針對第一使用者的處于較低 頻率的第一組符號XU2， x3，…x^以及針對第二使用者的處于較高頻率的第
二組符號yby2j3，…yM2。在典型情況下，第一使用者將比第二使用者近， 然而，可能存在依賴于環境而確定這種頻率分配的其它因素。在另 一 實例中， 兩個使用者都被分配了寬范圍的頻率，以便兩個使用者都得到寬帶DMT系 統的更多益處。
圖10示出了圖8的多使用者數據解碼器639的實例。數據在解調之后 從解調器641被接收并被施加到提取模塊649。該模塊從接收到的數據符號 中提取QAM星座點。這些被指示為針對較低頻率使用者2作為數據點Zl， z2, z3, ... z磁被接收，以及針對較近的較高頻率使用者1作為數據點Wl， w2, w3，... w磁被接收。這兩組分離的星座點被提供給各自的轉換器651-1、 651-2以將 星座點轉換回到比特流。然后，這些比特流被分別施加到使用者1和使用者 2的隊列623-l、 623-2。在又一實例中，多使用者解碼器為最大似然聯合解 碼器或逐次解碼器。
圖11示出了 DSLNT(網絡終端終結)設備700的實例，其可以是CPE 設備的一部分或者嵌入在該系統的另一部分中。這種設備可以安裝在特定客 戶的前端，例如辦公室或家中，以4是供對DSL數據服務的接入。該設備被連接到利用下游信道703和上游信道701的雙向網絡通信。這些信道可以直 接連接到計算機、服務器、路由器或者接入點。上游信道被連接到反多路復
用器705以將數據分到分離的信道或組并且將該數據送入一組NT收發機 709-1、 709-2、 709-3、 709-4。在本實例中，針對多環路DSL段的每個環路 711-1、 711-2、 711-3、 711-4具有一個收發機。每個收發機被直接連接到環 路以為該環路提供雙向通信。
從每個DSL環路711接收的數據被施加到各自的收發機709。收發機全 都被連接到數據多路復用器707，該數據多路復用器707將接收到的四條數 據流合并成單個數據序列并且將該數據供給網絡703。相反，來自網絡701 的數據被反向復用成四條數據流以由四個收發機709-1、 709-2、 709-3和 709-4發送。如圖6那樣，盡管圖中環路的數目被限于四條，然而可以根據 環境使用更多或更少的環路。注意在圖11中，全部四條環路被連接到一個 使用者網絡。類似的NT設備可以位于每個連接到相同的四條環路的客戶處， 以便所有使用者可以共享多環路段。
NT收發機709可以被連4妄以執行矢量化才喿作，如針對CVU的圖2所示。
圖12示出了可以根據本發明的實施例使用的圖11的收發機709的實 例。在圖12中，來自反多路復用器705的數據首先在接收緩沖器721被緩 沖和排隊。該數據因此被形成包并且被傳遞到加密模塊723。然后，經過加 密的數據被傳遞到傳輸調度器725。這兩個模塊可以被合并，就像虛擬地所 有其它模塊被示出和描述的情況一樣。加密模塊并不是必需的，并且可以根 據特定的應用使用多種不同類型的加密技術中的任一種。當在特定的時間發 送來自這個使用者的傳輸時，使用傳輸調度。
如以上所提及的，當多個使用者或客戶共享多環路段時，存在不同的方 式區分來自不同使用者的傳輸。 一種方式是通過指定發送時間。這對應于對 兩個使用者的時分復用形式。在這種情況下，傳輸調度器將保持該緩沖數據 直到合適指定和調度時間為止，而后將該數據轉發給編碼器和調制器727。經過編碼和調制后，該數據被傳遞給混合器729以通過對應的DSL環路711
發送。傳輸時間例如可以通過參考時隙指定表或被指定的傳輸時間表來確 定。這種表可以利用諸如嵌入式操作信道之類的控制信道發送。該表或指定 可以作為初使化消息被發送。可以基于特定的應用選擇如何或何時發送該信
自
在另一實施例中，通過頻率來區分使用者。作為傳輸調度的代替，可以 使用移頻器或者可以對調制器進行控制以將數據僅僅調制到合適的音調或 頻率。可以進行其它修改以適應其它用于區分使用者的方案。還可以結合多 種方法。
從DSL環路711接收到的數據通過混合器729傳遞到解調和解碼塊 731。這個塊的特定性質將取決于調制和編碼的性質。然后，經過解碼的數 據在包檢查和解密模塊733中被解密。然后，該數據被傳遞至數據隊列和緩 沖器735。該數據在隊列中等候傳輸至圖11的多路復用器707。該多路復用 器707允許該數據隨后被發送至客戶。
在檢查和解密模塊733中，如果使用了加密技術的話，還將對包進行解 密，并且這種操作的特定性質將取決于所使用的加密技術的類型。該模塊的 包檢查方面包括確定該包是否寄給該特定使用者。在一個實施例中，可以檢 查該包的包頭、頁腳或其它標記以指示該包的預定接收方。如果對應于該 CPE設備的使用者為預定接收方，則可以將該包轉發至隊列735。可以將包 頭、頁腳或其它標記該從包中剝離，以便該包更好地符合使用者的網絡配置。 另一方面，如果該包沒有被打算發送給該使用者，則它不會被轉發，而是被 下一個包蓋寫或被丟棄。
包檢查允許CPE設備與其它使用者共享多DSL環路段，而不接收那些 沒有打算讓它接收的包。在另一實施例中，解密過程可以用于將該使用者的 包與其它使用者的包相區分。那些可以被成功解密的包可以被確定為是該使 用者的。那些不能被成功解密的包被丟棄。
圖13示出了圖11的收發機709的替代方法。就像圖8、 9和10的實例一樣，該收發機支持DFT解調和IDFT調制，并且應用類似的方法和技術。 對于圖13的實例收發機，在與多環路段的環路之一相對應的DSL線路711 上接收數據。該數據通過混合器747被運送至解調器749。與圖8的解調器 641所用的方法類似，該解調器使用DFT對該數據進行解調。然后，該經過 解調的數據被發送給與圖10中的多使用者數據符號解碼器類似的多使用者 數據符號解碼器751。來自該解碼器的數據在緩沖器753中被排隊以允許它 被發送到圖11的多路復用器707。
在另一方向，來自反多路復用器705的數據在被提供給多使用者數據符 號編碼器743之前在發送緩沖器741中被排隊。該編碼器以類似于圖9的實 例的方式操作。經過編碼的數據被傳遞給調制器745，例如IDFT調制器， 并且從該調制器處通過混合器747到達DSL環路。
如同LT設備一樣，NT設備可以被適配以支持任何數目的DSL環路和 任何數目的同時存在的或共享的使用者。為了簡單起見，示出了四個環路， 盡管從圖2可見在許多情況下三個或七個環路更有可能。可以基于多少環路 可用并根據業務需要確定環路的特定數目。類似地，可以通過連接到機架的
僅僅作為實例來對待。
圖14提供了如何在CO或中間位置處的LT設備和在CPE處的NT設 備之間建立通信的實例。在塊801,當CPENT設備被安裝并開啟時，它隨 后能夠通過初始化它與LT的通信來啟動。這可以包括鑒權、密碼和萬能鑰 匙交換、設備和定制標識、待在通信中使用的任何標準或協定、以及任何其 它可能在通信開始之前所需的合適操作。通常利用初始化消息或在(由 ITU-T標準G.997.1、 G994.1、 G992丄G992.3、 G993.2所描述的)嵌入式 操作信道上傳輸的消息執行這些操作，然而，可替代地，可以使用任何其它 類型的控制信道。在該鑒權之后，在塊803, LT將傳輸時間表連同使用該 表的開始時間的指示一起發送給NT。
該表可以采用許多形式。由NT維護的主表可以具有時隙或時間間隔，這些時隙或時間間隔利用已經被進行了指定的使用者的指針或引用標出。這 些時隙可以由開始或結束時間來指示，或者如果這些時隙為均勻的或標準化 的持續時間，則它們可由標志或索引來指示。NT可以接收整個表或僅僅與
它有關的表的部分。在替代實施例中，該表為由分配給NT使用的頻率或音 調的表或列表。作為這兩種可能的替代或補充，可以使用多種其它類型的表 或列表。
在塊807, NT確定是否該表或列表已經被準確地接收。如果沒有被準 確地接收，則在塊809將否定確認NACK發送給LT,并且過程結束。可以 在另一時間嘗試進行另一次鑒權，或者LT可以嘗試再次發送該表或列表。
如果該表,皮正確接收，那么NT可以發送肯定確認ACK給LT。該表被 存儲在存儲器中，所引用的開始時間被訪問，并且在塊813, NT和LT開始 通信。
通常，本發明的實施例采用各種過程，包括存儲在一個以上的計算機系 統中的數據或通過所述一個以上的計算機系統傳輸的數據。本發明的實施例 也涉及硬件設備或用于執行這些操作的其它裝置。該裝置可以是為了所需的 目的而專門構造的，也可以是由存儲在計算機中的計算機程序和/或數據結 構有選擇性地激活和重新配置的通用計算機。在這里給出的這些過程并非固 有地與任何特定計算機或其它裝置相關。特別地，各種通用機器可以與根據 這里的教導所編寫的程序一起使用，或者構造更加專業化的裝置以執行所需 的方法步驟可能更為方便。
如上所述的本發明的實施例采用涉及存儲在計算機系統中的數據的各 種過程步驟。這些步驟是那些要求對物理量進行物理操縱的步驟。通常，盡 管不必要，這些物理量采用能夠被存儲、傳輸、合并、比較和以其它方式操 縱的電信號或磁信號的形式。有時為了方便，主要是通用的原因，將這些信 號稱為比特、比特流、數據信號、控制信號、值、元素、變量、字符、數據 結構等等。然而，應該記住的是，所有這些或類似術語與合適的物理量相關 聯，并且只是應用于這些量的方便標簽。此外，被執行的操縱經常在術語上稱為例如標識、配合或比較。在這里 所描述的形成本發明的部分的任何操作中，這些操作為機器操作。執行本發 明的實施例的這些操作的有用機器包括通用數字計算機或其它類似設備。在 所有情況下，應該記住的是，在操作計算機時的操作方法和計算方法本身之 間存在不同。本發明的實施例涉及用于在處理電信號或其它物理信號時對計 算機進行操作以產生其它所需的物理信號的方法步驟。
本發明的實施例也涉及用于執行這些操作的裝置。該裝置可以是為了所 需的目的而專門構造的，或者它可以是由存儲在計算機中的計算機程序有選 擇性地激活或重新配置的通用計算機。在這里給出的這些過程并非固有地與 任何特定計算機或其它裝置相關。特別地，各種通用機器可以與根據這里的 教導所編寫的程序一起使用，或者構造更加專業化的裝置以執行所需的方法 步驟可能更為方便。根據以上給出的描述，這些機器中的多種的所需結構將 顯而易見。
另外，本發明的實施例進一步涉及計算機可讀介質，該計算機可讀介質 包括用于執行各種由計算機實施的操作的程序指令。該介質和程序指令可以 是為了本發明的目的而專門設計和構造的，也可以是一種普遍可用的介質和
程序指令。計算機可讀介質的實例包括，但不限于諸如硬盤、軟盤和磁帶 之類的磁介質；諸如CD-ROM磁盤之類的光學介質；諸如光盤之類的磁光 介質；諸如可讀存儲設備(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)之類的專門 配置為存儲和執行程序指令的硬件設備。程序指令的實例包括例如由編譯器 產生的機器代碼和包含可以由計算機利用解釋器執行的高級代碼的文件。
在這里已經4是供了4吏用DMT系統的頻帶寬度中的4096和/或8192個音 調的實例，然而，可以使用其它頻帶寬度頻譜，包括更寬的頻帶。而且，在 某些系統中可以使用NEXT/回聲消除，而在另一些示例性系統中使用FDM。 一種技術可以比另一種更有優勢和/或與另一種相比有缺點(例如，相對于 NE'XT/回聲消除技術，FDM的數據速率較低)。
本發明的下列詳細描述將引用本發明的 一 個以上的實施例，而不限于這樣的實施例。相反，詳細的描述的目的僅僅是示例性的。提供在這里給出的 關于附圖的詳細描述是為了說明性目的，因為本發明超出了這些有限的示意 性和示例性實施例。
本發明的許多特征和優點從所寫出的描述中變得清晰，因此，所附權利 要求書意在涵蓋本發明的所有這些特征和優點。進一步，由于多種改造和改 變是可能的，因此本發明并不限于如圖示和描述的確切構造和操作。因此， 所描述的實施例應該被認為是示意性而非限制性的，并且本發明不應限于在 此給出的具體內容，而應該由權利要求書及其等同物的全部范圍所限定，無 論這些范圍在現在或將來是可預期的還是不可預期的。
權利要求
1、一種DSL(數字用戶線路)系統，包括第一DSL線路，用于傳送第一使用者的DSL業務；第二DSL線路，用于傳送第二使用者的DSL業務；第一接頭，將所述第一DSL線路的業務連接到第三DSL線路，所述第三DSL線路連接到DSL線路終端；和第二接頭，將所述第二DSL線路的業務連接到所述第三DSL線路。
2、 根據權利要求1所述的DSL系統，其中所述第三DSL線路將業務從所 述第一 DSL線路和所述第二 DSL線路傳送到中心局。
3、 根據權利要求1所述的DSL系統，其中所述第一 DSL線路連接到第一 客戶前端設備，并且所述第二 DSL線路連接到第二客戶前端設備，以將與各個 用戶相對應的DSL業務傳送到相應的客戶前端設備。
4、 根據權利要求1所述的DSL系統，進一步包括控制器，該控制器控制 頻率分配或時間分配，以用于傳送所述第一使用者和所述第二使用者的DSL業 務。
5、 根據權利要求4所述的DSL系統，其中所述控制器為所述第一使用者 和所述第二使用者分配上游或下游傳輸時間；
6、 根據權利要求4所述的DSL系統，其中所述控制器指定區別的包頭供 所述第一使用者和所述第二使用者使用，以用于上游或下游傳輸。
7、 根據權利要求4所述的DSL系統，其中所述控制器為所述第一使用者 和所述第二使用者指定邏輯連接，每個邏輯連接具有傳輸參數和傳輸優先級， 所述使用者中的至少 一個使用者具有兩個以上邏輯連接。
8、 根據權利要求4所述的DSL系統，其中所述控制器檢測所述第一 DSL 線路和所述第二DSL線路中的反射，并基于所檢測到的反射為所述第一使用者 和所述第二使用者指定傳輸參^t。
9、 根據權利要求4所述的DSL系統，其中所述控制器檢測所述第一 DSL線路和所述第二 DSL線路中的不適當終結，并為所述第一使用者和所述第二使用者指定傳輸參數以補償所述不適當終結。
10、根據權利要求1所述的DSL系統，進一步包括附加第一使用者DSL線路，連接到所述第一接頭以傳送所述第一使用者的 DSL業務；附加第二使用者DSL線路，連接到所述第一接頭以傳送所述第二使用者的 DSL業務；附加共享DSL線路，連接到所述第一接頭和所述第二接頭以傳送所述第一 使用者和所述第二^f吏用者的DSL業務。1
11 、根據權利要求10所述的DSL系統，進一步包括用于對所述DSL線路 上的數據傳輸進行矢量化的矢量化單元。
12、 根據權利要求11所述的DSL系統，其中所述矢量化單元是動態頻譜 管理器或DSL優化器的一部分。
13、 根據權利要求10所述的DSL系統，其中所述第三線路和所述附加共 享線路被使用TDIM捆綁、以太網捆綁、ATM捆綁或G.捆綁協議來捆綁。
14、 根據權利要求10所述的DSL系統，進一步包括線路終結，連接到第 三線路和所述附加共享線路，以將從所述第 一使用者和所述第二使用者接收的 業務多路復用到單條信道，并將業務反復用成多條數據流以通過所述第三DSL 線路和所述附加共享DSL線路發送至所述第一使用者和所述第二使用者。
15、 一種方法，包4舌通過DSL線路向第一使用者發送第一組DSL (數字用戶線路)數據包； 通過所述DSL線路向第二使用者發送第二組DSL數據包， 其中所述第一組數據包和所述第二組數據包在所述DSL線路上被多路復用。
16、 根據權利要求15所述的方法，其中所述第一組包使用與所述第二組包 的包頭不同的包頭來發送。
17、 根據權利要求15所述的方法，其中發送第一組包包括通過所述DSL線路將所述包發送給連接到第二 DSL線路的第一接頭，所述第二 DSL線路連 接到第一客戶前端設備，并且其中發送第二組包包括通過所述DSL線路將所 述包發送給連接到第三DSL線路的第二接頭，所述第三DSL線路連接到第二 客戶前端設備。
18、 根據權利要求15所述的方法，其中所述第一 DSL線路在具有至少一 個附加共享DSL線路的公共捆扎中，并且其中所述數據包在所述第一 DSL線 路和所述附加共享DSL線路上被多路復用。
19、 根據權利要求18所述的方法，其中所述數據包通過將所述第一數據流 和所述第二數據流分解成多條數據流以通過所述第一 DSL線路和所述附加共 享DSL線路發送來多路復用。
20、 一種裝置，包括多條接收鏈，各條接收鏈分別連接到多條DSL (數字用戶線路)線路中的 一條DSL線路，各條接收鏈包括檢查通過相應的DSL線路接收的包并選擇打 算接收的包的包檢查模塊；多條發送鏈，各條發送鏈分別連接到所述多條DSL線路中的一條DSL線 路，各條發送鏈包括利用例如定時或標記唯一地標識通過相應的DSL線路發送 的包的發送模塊；多路復用器，合并由各條接收鏈接收的包，并且將所述包提供給網絡；和 反多路復用器，從網絡接收包，并且將各個包提供給所述發送鏈中相應的 一條發送鏈。
21、 根據權利要求20所述的裝置，進一步包括接收指令以利用例如包頭或 時隙唯一地標識通過DSL線路發送的包的操作信道，所述指令例如初始化消息 形式的指令。
22、根據權利要求20所述的裝置，進一步包括接收加密密鑰和參數以用于 對要發送的包進行加密并對所接收的包進行解密的操作信道。
23、根據權利要求20所述的裝置，其中所述接收鏈或所述發送鏈中的任一 者或者這兩者進一步包括對在所述DSL線路上的數據傳輸進行矢量化的矢量信號處理模塊。
全文摘要
描述了一種高速多使用者多環路DSL系統。在一個實施例中，其包括將DSL業務傳送第一使用者的第一DSL環路和將DSL業務傳送到第二使用者的第二DSL環路。第一接頭將第一DSL環路的業務連接到第三DSL環路，第二接頭將第二DSL環路的業務連接到第三DSL環路。
文檔編號H04M11/06GK101536482SQ200780041916
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月11日 優先權日2006年10月11日
發明者喬治斯·吉尼斯, 約翰·M·卡爾夫, 舒曼斯·賈甘納坦 申請人:適應性頻譜和信號校正股份有限公司