专利名称：高速多使用者多环路dsl系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用多环路DSL连接的通信领域。更具体地说，涉及在多 使用者之间共享这样的连接。
背景技术：
数字用户线路(DSL)技术为现有电话用户线路(称为环路和/或铜设 备)上的数字通信提供潜在的大带宽。电话用户线路可以提供该带宽，尽管 它们的原始设计只用于语音频带;f莫拟通信。特别地，非对称DSL(ADSL) 和超高速DSL (VDSL)可以通过使用离散多音调(DMT)线路代码来适应 用户线路的特性，该线路代码向各个音调(或子载波)分配若干个比特，所 述各个音调可以调整为在用户线路每一端的调制解调器(通常是既作为发射 机又作为接收机的收发机)的被称为"比特交换"和"增益交换"的初始化 和随后的在线自适应期间所确定的信道状况。
当前，VDSL2系统在短环路上可以达到高达大约150 Mbps(兆比特每秒) 的数据速率，与VDSL相比，ADSL2+系统在稍微长一些的环路上可以达到 高达大约25 Mbps(兆比特每秒)的数据速率。通常认为"短环路"是其中芯 线大约为100米或更短，并且无论如何都不超过300米的环路。较高的数据 速率通常受限于较长环路上的线路衰减。在短环路上，较高的数据速率一般 受限于ADSL和VDSL调制解调器所使用的最大带宽，并受限于由来自共享 同一电缆、无线入口的其它电话线路的串音造成的频率选择性噪声以及经常 被称为脉冲噪声的各种客户前端噪声。这些短环路存在于典型DSL设备的 多个点处。
如今，G-PONs (千兆比特无源光网络)和E-PONs (以太网无源光网络)用于通信并且使用通过光纤传输的光信号。利用时分复用和上游动态带宽分
配，这样的系统可以在各个方向上达到~ 1-2.5 Gbps (千兆比特每秒)的速 度。这种系统可以使多达128个客户共享来自光线路终端(OLT)的一条线 路，每个客户具有100 Mbps到1 Gbps的峰值速度，并且在32-128个使用 者的情况下具有20-30 Mbps平均持续速度(例如，供连接视频之用)。分 路器沿这种供客户引下线(drop)的线路布置。
这些较高数据速率光系统允许将以更高的速率将数据发送给DSL客户。 可以通过使用更多的环路传送单个流的包来提供较高速率DSL业务。然而， 为了满足该光系统的数据速率，需要几条环路。许多环路经常对任何一个客 户都是不可用的。Milbrandt的2003年11月6 乂>开的美国专利申请公开No. 2003/0208772 Al描述了传达针对多使用者的数据，其中每个使用者在它自 己的单条DSL线路上接收相同的多使用者数据，但结果是降低数据速率。
发明内容
描述了一种高速多使用者多环路DSL系统。在一个实施例中，其包括 将DSL业务传送第 一使用者的第一 DSL环路和将DSL业务传送到第二使用 者的第二 DSL环路。第 一接头将第一 DSL环路的业务连接到第三DSL环路， 第二接头将第二 DSL环路的业务连接到第三DSL环路。
通过下文中结合附图的详细描述将易于理解本发明，在附图中相同的附
图标记指代相同的结构元件，在附图中
图1是适合实施本发明的实施例的DSL通信系统的实例的框图2是根据本发明的实施例的DSLAM或CO与CPE之间的DSL系统
的框图3是根据本发明的实施例的DSL系统的示出了将使用者连接到多环 路段的多环路接头抽头的实例；图4A是根据本发明的实施例的实例DSL控制器架构的框图； 图4B是根据本发明的实施例的替代DSL控制器架构的框图； 图5是适合实施本发明的实施例的典型计算机系统的框图； 图6是适合与本发明的实施例一起使用的DSLLT的一部分的框图； 图7是适合与本发明的实施例一起使用的图6的LT收发机的框图； 图8是适合与本发明的实施例一起使用的图6的LT收发机的替代配置 的框图9是适合与本发明的实施例一起使用的图8的多使用者数据符号编码 器的框图IO是适合与本发明的实施例一起使用的图8的多使用者数据符号解 码器的框图11是适合与本发明的实施例一起使用的DSLNT的一部分的框图； 图12是适合与本发明的实施例一起使用的图ll的NT收发机的框图； 图13是适合与本发明的实施例一起使用的图11的NT收发机的替代配 置的框图14是根据本发明的实施例的建立LT和NT之间的通信的过程流程图。
具体实.施方式
本发明的实施例支持(leverage )在DSL系统中使用多环路，其中这些 环路可以被捆绑(bonded)且是短的(虽然本发明并不仅仅限于短环^各)。 对这些环路进行捆绑以及矢量化数据在这些环路中传输允许创建和操作多 信道系统，该多信道系统通常可以达到的数据速率高于单独的环路在作为单 独的DSL环路进行操作时的数据速率的总和。可以在几个使用者之间共享 所述多环路以便当其它使用者不占线时可以获得更高的数据速率。
术语用户环路或"环路"指由将每个用户或使用者连接到电话运营商的 中心局(CO)(或者也许是这种运营商的远程终端(RT))的线路形成的环路。在图1中呈现出DSL设备的典型拓朴100。正如可以看到的，CO 105 通过馈线110 (其可以是高带宽链路，例如，光缆或贯穿有若干铜质线路的 捆扎或者甚至是高带宽无线系统)提供高带宽传输。馈线110可以将CO 105 连接到服务区接口 (SAI) 120 (其可以是或包含光网络单元或ONU)。若 干铜质线路125可以接着从接口 120延伸至接近一个以上客户前端设备 (CPE)位置140的机架130 (有时称为室)。例如，这样的机架在街道或 附近地区的每个街区并不罕见。在某些情况下，机架为CO、 SAI和/或其它 机架之间的中间点。例如，在图1中，机架间链3各128允许将针对一个CPE 的服务分给该CPE,同时线路延续到另一机架并且到达一个以上其它CPE。
机架提供如图1的引下线(drop) 135中的去往特定或几个客户前端的 线路(经常称为"引下线")与可以延续到其它机架的其余线路之间的交叉 连接点。现有线路经常并不连接到该引下线之外的其它任何CPE，而是在该 电缆中延续到其终点。通常，在到各个客户的"引下线"段中有2至6条线 路，为一个以上客户后来需要多种电话业务的可能性提供额外的铜缆。返回 ONU或中心局的电缆通常并不具有如所有使用者可能需要的2-6倍那么多 的电话线路(因为并非所有使用者都需要那么多的电话)。然而，机架引下 线通常具有额外的铜缆。
当光纤或其它高带宽介质通到机架，并且当为了对去往客户的引下线段 中的线路进行捆绑和电子矢量化而对那些机架进行升级(并且因此使一个使 用者的线路组连接到光纤或其它高带宽介质，具体包含通到机架的铜质电话 线)时，本发明的实例充分利用了这种额外的铜质线路。
尽管在这里所讨论的实例中使用了术语机架，但是许多其它等同名称在 实践中被使用，例如盒、服务终端、室等等。这里描述的本发明的实施例等 同适用于所有这样的场所。而且，实际上机架之间的延续性连接可以具有中 继器功能的性质，将服务延续到其它机架或连接点。特别地，使用光缆的等 同架构可以是无源光网络，多使用者共享能够连接所有机架的单根光纤。
如果到机架的连接是光纤的话，则这些连接为无源光网络(PON)的一部分，该无源光网络在每个机架处都具有分光器，该分光器在逻辑上充当到
单根光纤的T连接。将来，以太网PON (EPON)可以使用在单波长上到达 10Gbps(千兆比特每秒)的光纤和运行几个Gbps速率的才几架连接。今天，最 近的EPON标准在光纤上传4俞1 Gpbs，并且各个ONT可以以经过时分复用 的突发方式，通常以100 Mbps的最大单独以太网速度共享该介质。那也可 用在机架^叉以100 Mbps运行的情况下。 一些光纤系统可以允许4吏用多波长 且每个波长上具有Gbps的数据速率，但是成本也更高。
每条用户环路的 一部分可以与一多对捆扎(binder )(或者集束(bundle )) 中其它用户的环路搭配。如图1所见，在机架130之后，非常靠近CPE140, 一个以上环路采用引下线段135的形式，该引下线段135从该集束引出。因 此，用户环3各可以一黄5夸不同的环境。它的一部分位于捆扎内，其中该环路被 屏蔽以免受外部电磁干扰，但受到串音的影响，该串音是来自由该捆扎作为 主机提供服务(host)的其它用户环路的干扰。在机架130之后，引下线135 可以受到也可以不受到串音的影响，这取决于与其它双绞线的距离，但是， 由于引下线通常未被屏蔽，所以传输会被电磁干扰削弱。
在下面的讨论中，将给出使用4条环路的实例，虽然本发明的实施例可 以在这里所描述的系统、方法和技术中使用2、 3、 4或更多条环路。而且， 为了方便说明，这里讨论的多环路段可以被称为"引下线"，但是，再次， 本发明并不仅仅限于从机架到CPE的引下线。本发明的实施例可以应用于 DSL拓朴中的任何合适位置或场所。例如，通过使用本发明的实施例并协调 例如8-20条环路以传送几Gbps，可以将机架之间的连接转换为"超矢量化 (supervectored )，，段。
DSL捆绑使用线路集结以将多个独立的DSL环路合并成单条逻辑信道 用于高速传输。存在几种用于实施DSL捆绑的技术。例如，DSL捆绑可以 利用多链路帧中继技术工具结合Copper Mountain公司的CopperEdge DSLAM来完成。这种类型的DSL捆绑也被称为基于DSLAM的DSL捆绑。 另 一 实例为工业标准多链路PPP ( MP )，其在客户的DSL路由器和ISP的DSL用户管理系统或路由器(例如，Redback或Cisco )中实现。MP捆绑创 建由两个以上独立的DSL环^各组成的捆绑或集结的连^妻。多链路PPP(MP) 的DSL捆绑要求DSLAM被配置为支持PPP。
利用这些DSL捆绑技术中的任一种技术，多条DSL环路可以被集结以 创建单条逻辑数据信道，该逻辑数据信道为独立线路的带宽总和，减去少量 用于开销的带宽。除了集结多条DSL环路，这两种技术都对跨链路的业务 执行自动均衡，并积极监测被捆绑的连接的性能。链路之一若是因为任何原 因发生故障，则业务被自动转发到活跃链路。当故障链路被恢复，被捆绑的 连接也被透明地恢复。根据这种观点，DSL捆绑不仅提供增加的带宽，而且 也在线路故障情况下提供冗余。
各种协议可以被考虑和实施用于本发明的实施例中的捆绑。例如，时分 反复用(TDIM捆绑)，可以使用单对和多对xDSL系统的以太网传输(以 太网捆绑)和基于ATM (异步传输模式)的多对捆绑(ATM捆绑)。可替 代地，可以使用由ITU (国际电信联盟)颁布的G.bond标准。
在本发明的一些实施例中，可以使用矢量化。矢量化是一种按DMT符 号速率同步所有DSL线路并且在名义上消除串音的技术。矢量化还可以用 于通过充分利用独立导线间的串音来增加带宽。DSL中的每条环路由双绞线 中的两条导线组成或由四芯导线中的两条导线组成。因此，4条环路实际上 由8条导线组成。有效地，以公共的第8导线为基准的7条导线中的每一条 给出了传输有用数据的机会，而且7条数据承载导线之间的任何串音通过由 捆绑4条环路创建的7条信道上的同步、协调传输被消除。
概括而言，对于给定的环路数K,数据传输的可用信道的最大数目为环 路数的两倍减去1 (即2K-1)。进一步，并非需要激励所有信道，也并非需 要接收所有可能的信号，这可能导致包括1到(2K-1)个发射机以及1到 (2K-1)个接收机的非方形信道传递。如果使用电缆的护套作为基准，那么 可用于数据传输的信道等于2K。发射机和接收机的数目没有必要相同，而 只是通过矢量化进行协调，这是因为全都有助于去往独立客户的引入线集合的总数据速率。
例如，在2007年1月2日授予Ginis等人的名称为动态数字通信系统 控制的美国专利No. 7,158,563中，更详细地公开了可以与本发明 一起使用 的分配功率和矢量传输的技术。然而，可使用其它矢量化技术作为替代或补充。
在图2中，PVU(机架矢量化单元)224和CVU(客户矢量化单元)222， 以及其它元件，如果需要的话，由管理系统200的控制器290控制。如图2 中所见，控制器290 (例如使用计算机系统的动态频谱管理器和/或DSM中 心)被连接到VU(矢量化单元)222和224并且与VU 222和224进行通信。 CVU 222包括连接到段205的客户端的MIMC (矩阵阻抗匹配电路)225。 合适的滤波器243和模数/数模转换器245还可以连接到MIMC 225。矢量信 号处理模块242也被连接到段205的客户端。矢量信号处理模块242可以是 计算机、集成电路(或"芯片")或其它适合的设备，用于处理在段205上 接收和/或发送的处理信号。在图2中所示的本发明的实施例中，模块242 被连接到控制器290的矢量化控制装置292，矢量化控制装置292参与调节 (例如一侧式和/或两侧式矢量化)跨段的传输，并且可以提供控制信息和 指令(例如在一侧式和/或两侧式矢量化的信号处理中所用的系数)。
类似地，PVU224包括连接到段205的机架端MIMC 227。合适的滤波 器246和模数/数模转换器247还可以连接到MIMC 227。矢量信号处理模块 224也连接到段205的机架端。模块224可以是计算机、集成电路、芯片或 其它适合的设备，用于处理在段205上接收和/或发送的处理信号。在图2 中所示的本发明的实施例中，模块244被连接到控制器290的矢量化控制装 置292，矢量化控制装置292可以提供控制信息和指令(例如在一侧式和/ 或两侧式矢量化的信号处理中所用的系数)。模块242和244还可以作为控 制器290的一部分被实施或者放置在除它们各自的VU内部之外的某个地 方。
图示说明的八条连接CVU和PVU的线路210-0到210-7通常成对运行，如示为由线3各210-0和210-1组成的对212-1、由线^各210-2和210-3组成的 对212以及其它两对212-3和212-4等等。还针对线路210-0到210-7示出 了捆绑。线路210包括基准导线(例如导线210-0)以及具有7条可用信道 的通信链路216，其中任何地方可以使用这些信道中的1条到7条信道(因 此产生具有维数多达7x7矩阵的信道矩阵)。依赖于环境，线路还可以按 照其它分组运《亍。
在本发明的某些实施例中，控制器290可以通过链路216而不是直接与 诸如下游VU222之类的远程位置进行通信。同样，如杲需要的话，控制器 290可以连接到CPE 232和/或CO 234，连接的链路可以用于与各自的VU 进行通信。可以利用各种类型的链路以多种方式(包括例如DSL系统本 身、Email、互联网上的ftp (文件传输程序)或者一些其它"外部"通信装 置等等)实施与VU进行通信。 一种实际的划分是使远程控制器(例如DSM 中心)从初始化和操作收集可以用于构造描述矩阵信道的H矩阵的数据， 分析噪声而后对待被VU使用的合适向量作出决定。采这种方式，可以共享 这种针对计算密集型功能和确定的远程能力(而不是将这种功能嵌入在功 率、存储、计算和成本都很珍贵的VU位置)。
控制器290包括段监测装置296,其收集关于系统200的操作的数据并 且可以将这种数据提供给历史才莫块295，例如数据库。矢量化控制装置292 使用这种数据产生发送给VU 222、 224各自的矢量信号处理模块242和2244 的控制信号。矢量化控制信号提供有关比特分布、容限、发射功率级别以及 正常操作矢量化系统200所需的其它操作信息(例如，在任何给定的约束内 可用的最高的总数据速率)。再次，这可以包括使用什么方式进行矢量化(例 如，如上所述的一侧式或两侧式)以及处理段205的信号所需的系数和其它 数据(例如最小/最大数据速率、最小/最大容限、所需的最小脉冲噪声保护、 最大交织延迟、FEC码字参数)。
控制器290还可以包括频带宽度控制装置294，其产生VU 222、 224所 用的频带宽度控制信号以确定链路216上的通信将使用什么样的频带宽度。这种控制信号可以用于直接或间接确定稍后将要说明的时隙分配表。在产生
它们各自的控制信号时，两个装置292、 294都可以查阅或以其它方式使用 资料库模块295等等中的历史性能和运行数据。如上面提到的，模块295可 以采用连接到计算机系统的数据库的形式。装置292、 294、 296可以作为软 件、硬件或软件和硬件的组合被实现(例如一个以上计算机系统和/或集成 电路)。
实施本发明的 一个以上实施例的控制器可以是动态频"i普管理器或频谱 管理中心，并且可以是计算机实现的设备或监测合适系统200的设备及其相 关的数据的设备的组合。控制器可以直接或间接命令/要求由使用者和/或连 接到该控制器的设备改变系统200的操作或者可以仅仅建议进行改变。在某 些实施例中，连接到该控制器的上游VU可以都驻留在同 一位置(例如DSL 中心局)并且可以共享或不共享它们各自的传输信道的其它资源。可使与本 发明的实施例 一起使用的控制器的结构、编程以及其它具体特征可以适应于 适合任何特定的环境。
控制器可以驻留在一个以上位置。例如，控制器可以驻留在连接到CPE 的CO中。而且，在某些实施例中，控制器可以驻留在DSL设备内的机架 或其它中间位置。最后，控制器可以驻留在CPE中(例如，在使用者侧收 发机、调制解调器等等中)。
因此，本发明的实施例为多环路可用于捆绑和矢量化或提供类似功能的 其它协调的短长度DSL系统的提供数据速率的巨大改进。在图2的示例性 系统中，4条环路能够独立地实现每条环路大约150 Mbps的速率，在4条 环路上产生大约400Mbps的去往CPE的总数据速率。使用图2的7信道捆 绑和矢量化配置之一，可以实现超过1000 Mbps (1Gbps)的数据速率—— 与独立线路的总数据速率相比有超过65%的增长。
频分复用(FDM)、回声/NEXT (近端串音)消除或这两种的某种组合 可以用于分离上游和下游传输。如果在引下线段中(包括来自同一引下线中 的其它客户的上游CVU发射机的引下线上游到下游NEXT )有小于(2K-1 )个(并非由(2K-1 )协调导线中的任一条产生的)独立噪声源，则回声/NEXT 消除将获得最高的数据速率，因为全部宽带被用于上下两个方向。当担心同 一引下线段中其它客户的串音过剩时，可以使用FDM并且FDM实现起来
更力口简单。
采取对称传输，在不存在来自任何其它组导线的NEXT的情况下，采用 FDM可达到的数据速率是采用NEXT/回声消除可达到的速率的大约50%。 来自环路212的导线也可以用于数据传输，该导线在正常情况下在理论上会 被看作或认为是基准导线(大多数DSL被有差别地发射和接收；因此，把 环路中的两条导线之一叫做"基准导线"是出于理论方便的目的)，从而不 会传送任何数据(例如，在图2中，分别作为环路212-2、 212-4和212-4的 基准导线的导线210-2、 210-4和210-6)。这些额外的导线可以在系统200 的捆绑和矢量化的环境中被使用和组合。
使用这些额外导线等同于在发送捆扎中使用全部横向电磁传播模式，并 且特别是，有时额外信号可以被作为某一单对的两条导线之间的平均电压相
到中心，，。如此作为基准的这些信号被称为"幻象，，。
在本发明的一些实施例中，那些如图3所示的单个多环路系统可以作为 多使用者接入多环路系统的"干线"被使用。例如，在图3中，使用者310-2 接入多环路系统312。类似地，使用者310-4接入多环路系统314。如上所 述，每个多环路系统312、 314等等可以具有大概1到几百个DSL环路，这 些DSL环路合起来充当单个DSL系统。在给定多环路段和/或多环路接头抽 头中所用的DSL环路的数目将取决于各种因素，例如在给定捆扎中的环路 的数目，在去往使用者的CPE的引下线中的导线的数目等等。例如，在美 囯的许多家庭中，4环路引下线是常见的，因而无需任何进一步布线就可以 实现，而非将该引下线中的8条导线连接到多环路段312、 314中的合适导 线。在世界的某些地方，"四芯"或4条线绞在一起的组构成了引下线段(并 且在这种引下线中可以有一条或两条四芯线)。在某些情况下，针对给定使用者的需要和期望性能安装另外的环路/导 线在经济上也是可行的。利用来自各种使用者的多个抽头共享铜缆类似于
PON共享，并且LT(线路终结)DSLAM或者其它类似的上游设备执行DSL 维数的分配。利用这种多环路系统，可以在具有大约2000条环^^的系统的 每个方向上实现50 Gbps的总带宽。在1 km范围的这种系统中，用户不会 体验到小于50 Mbps并且通常可享用几百Mbps。
独立的使用者利用多环路接头抽头被连接到给定的多环路段。如图3的 实例所见，在4条环路组成多环路段312的情况下，每个"接进"使用者 310-2可以利用接头320连接到多环路段312,该接头320允许为使用者设 立多环路接头抽头320。这种接头可以和拧进或夹在期望多环路段中的导线 /环路一样简单。放置这种接头的典型场所为机架130。也可以使用将使用者 连接到多环路段的其它方式。在图3的实例中，LT DSL设备334中的PVU 324可以以类似于图2的PVU 224的方式操作。
每个多环路段可以具有单条基准导线或多条基准导线，这取决于系统的
期望性能特征和使用者接入的可用带宽。因此，在8线捆绑的多环路段中， 可以有单条基准导线和7条可用传输导线(也就是，作为信道的数据承载导 线)、2条基准导线和6条可用传输导线(也就是，信道)等等。去往给定 使用者的DSL设备的多环路接头抽头将考虑接头抽头连接到的导线的数量 和功能(例如，传输导线或基准导线)。
在图3所示的实施例中，环路中的每一条连接到LT DSL 334处的收发 机324,并且也连接到与使用者310-2或310-4之一相对应的至少一个收发 机。这意味着多于两个收发机可以连接到单条环路。该方法意味着在单条双 绞线对中可以存在多于两个发射机或多于两个接收机。在这种环境中，信号 的发射和接收面临若千挑战，接下来将描述战胜这些挑战的方法。
将环路段314或312连接到使用者310-2或310-4的"抽头"320中的 每一个都影响传输信道。在双绞线上传播并遇到接头320的信号被分成三个 分量第一部分被反射并开始在反方向上游进，第二部分继续在第一连接环路段上游进，第三部分继续在第二连接环路段上进行。这种影响造成由预定 接收方接收的信号降级。
如果导线之一没有在LT DSL 334的收发机或使用者310-2或310-4的
收发机处终结，则该降级被放大。这种没有正确终结将导致信号被强烈反射， 这可能导致意料不到的强烈干扰(也称为"回声")。例如，假定最左边的 使用者310-4的对没有正确连接到使用者的设备(例如该设备已被关断)。 这意味着由最右边的使用者310-4发送的信号可能被反射并返回到该使用者 的接收机。于是该接收机可能遭到来自该回声的强烈干扰，并且它的性能可 能会受到影响。
可以通过下列程序减轻上述问题。可以由LTDSL 334或由使用者设备 310-2或310-4 ^r测一个以上不正确纟冬结的对的状况。；险测该状况可以通过 发送探测信号并测量接收到的反射信号来实现，或通过测量使用者 310-2/310-4之一与LT DSL 334之间在不同频率处的信道插入损耗来实现， 以识别表示不正确终结的对的模式。
在^r测到这种状况后，可以采耳又一个以上的下列步骤a)LTDSL334 和使用者设备310-2可以改变它们的传输参数以考虑不恰当终结的影响。传 输参数的改变会使得具有强烈回声干扰的频率或会具有增加的信道衰减的 频率较少地用于信息传输(例如通过减少分配给对应音调的比特的数目)； b ) LT DSL 334可以改变它的电源阻抗或负载阻抗，并且使用者设备3 L0-2 或310-4可以改变它的电源阻抗或负载阻抗以减轻不正确终结的影响。
在一个实施例中，使用了基于表的方法，其中每个表的行对应于某种不 正确终结的场景。这种场景的数目是有限的，因为每种场景与不正确连接到 某个对的使用者之一的离散事件相对应。该表的元素将包括预先计算的传输 参数(例如每个频率的比特和功率分配、均衡器设置、编码参数、阻抗设置、 模拟前端设置)，这些参数对于该行的场景是最优的。
由LT DSL 334发送的信号将被所有使用者310-2到310-4接收，但是 有不同程度的降级(例如衰减和分散)。在大多数情况下，位于离LTDSL最远处的使用者收到的信号降级得最多。外部噪声还可能以不同的方式影响 不同的使用者，因此期望的是，在同一对上的下游传输将在使用者
310-2/310-4的每一个处由不同信噪比(SNR)来特性化。上游的情况类似 在同一对上的AU吏用者310-2/310-4到LT DSL 334的上游传输将依赖于源 (使用者310-2/310-4之一 )的不同而有不同的接收机SNR。
在不太复杂的实施例中，LT DSL 334的发射机将调整它的传输参数(例 如每个频率的比特和功率分配、前向纠错编码参数)，以便发送的信号可以 被具有最差的信道和噪声状况的使用者可靠解码(例如具有最差的信噪比的 使用者)。在这种情况下，沿下游方向发送的信号包含单条流的下游业务。 信号被所有使用者解码，并且业务被所有使用者"看到"。然而，每个使用 者仅仅继续读取那些写有它的地址的业务包并且丢弃目的地为其它使用者 的包。在优选实施例中，加密技术纟皮应用以防止并非故意的窃听。
由于多个使用者可能尝试同时发送，因此上游方向上的发送存在"碰撞" 的挑战。为了防止这种碰撞，LT DSL可以控制使用者沿上游方向发送的时 间。LT DSL可以发送控制信号给单独的使用者。每个这种控制信号准许使 用者使用限定的时间间隔来进行上游传输。LT DSL可以发送这种控制信号 并且可以每隔几毫秒向所有使用者再指定它的时间分配。LT DSL可以因此 根据服务需要和优先级以适时的方式分配带宽给所有使用者。该方案也类似 于在无源光网络中采用的用于解决上游带宽分配问题的方案。注意如果所有 使用者被同步，这例如可以利用VDSL2标准(ITU-TG.993.2)中定义的同 步方式来实现，并且在文献资料也称为"拉链"技术，则该方案可以起到更好 的作用。然而，可以根据环境改为使用其它技术。
在替代实施例中，下游传输使得仅仅部分信号被每个使用者解码。当使 用频分多址(FDMA)技术时，所发送的不同频率的信号为不同的使用者传 达信息。在这种情况下，信号并不被所有使用者完全解码。在这种方案中， 有利的是，将低频指定给离LT DSL最远的使用者，并将高频指定给离LT DSL最近的使用者。也可以使用时分多址(TDMA),其中使用者仅仅在被分配的时间对信号进行解码。也可以应用涉及云解码(cloud decoding)、球 形解码以及广播传输概念的多使用者技术。
在其它实施例中，上游传输可以使得使用者能够同时发送。通过在频率 (FDMA)上或在时间(TDMA)上对传输进行适当的分离可以避免;並撞。 涉及逐次(successive)解码的多使用者接收^L技术也是可能的。在这些替 代方法中，DSL优化器可以基于服务需要管理对可用资源的分配。
在有突发数据业务(例如web浏览、互联网协议电视IPTV)的情况下， 由LTDSL将带宽分配给单独的使用者将变得更加复杂。通过动态考虑使用 者所经历的带宽需要的突然增加来改进这种业务。这种技术在PON环境中 被称为动态带宽分配(DBA)。
在一优选实施例中，由优先级和业务类别来特性化使用者和LTDSL之 间的逻辑连接。(在PON中，这种逻辑连接被描述为业务容器或T-CONT。) 每个使用者可以有多个这种逻辑连接(例如针对低优先级互连网业务的逻辑 连接或针对高优先级视频业务的逻辑连接)。LT DSL可以针对与每个逻辑 连接相对应的积压或队列长度对每个使用者进行投票。LT DSL于是知道由 所有使用者所经历的队列长度并且还知道针对每个使用者的每个连接的相 对优先级。基于这种信息，LTDSL可以向使用者分配传输带宽。
有几种方法可以用于DBA。这种方法之一是加权轮询(WRR),其中 给每个逻辑连接指定一 "权重"以特性化它的优先级级别。WRR是资源分 配的轮询(RR)方法的修正版本，其中逻辑连接中的每一个被给予时间， 以采用轮询方式进行发送。然而，较高的权重意味着逻辑连接被分配了相对 较长的时间进行这样的传输。
一种替代方法是使用优先级队列。利用这种方案，给每个逻辑连接指定 优先级级别。使用优先级队列使得时间被首先分配给具有最高优先级级别的 逻辑连接。再一种最有效的方法是队列比例调度(QPS),其中使用者数据 速率用它们的相关队列深度进行衡量。
本发明的实施例所用的控制器可以是任何适合的配置的控制器。图4A和4B示出了若干实例。根据图4A中示出的本发明一个实施例，控制单元400可以是连接到DSL系统的独立实体的一部分，所述独立实体例如辅助佳:用者和/或 一个以上系统运营商或提供商运营和或许是优化他们对系统的使用的控制器410(例如，充当或者具有DSL优化器、DSM服务器、DSM中心或动态频谱管理器的设备)。(DSL优化器也可以被称为动态频谱管理器、动态频谱管理中心、DSM中心、系统维护中心或SMC。)
在本发明的一些实施例中，控制器410可以是完全独立的实体，而在另外的实施例中，控制器410可以是操作来自CO或其它位置的若干DSL线路的ILEC (现有本地交换运营商)或CLEC (竟争性本地交换运营商)。如从图4A中的虚线446所见，控制器410可以在C0 446中，也可以在CO446和任何在系统内运行的公司外部并独立于它们。此外，控制器410可以连接到和/或控制多个CO中的DSL线路和/或其它通信线路。
控制单元400包括被认为是收集装置的收集单元420和被认为是是分析装置的分析单元440。如图4A中所见，收集装置420 (其可以是计算机、处理器、IC、计算机模块等等)可以连接到NMS 451、在AN 441处的ME 444和/或由ME 444维护的MIB 448 ，例如它们中的任何或全部可以是ADSL和/或VDSL系统的 一部分。数据也可以通过宽带网络471 (例如，通过TCP/IP协议或除给定DSL系统内的正常内部数据通信之外的其它协议或手段)收集。
这些连接中的一个以上允许控制单元400 乂人系统以及其它地方(如果合适的话)收集操作数据。数据可以一次性收集或随时间收集。在某些情况下，收集装置420可以周期性地进行收集，尽管它也可以根据要求收集数据或以任何其它非周期性的方式(例如，当DSL AM或其它部件向控制单元发送数据时)收集数据，从而允许控制单元400根据需要更新其信息、操作等。装置420所收集的数据被提供给分析装置440(其可以是计算机、处理器、IC、计算机模块等)，以用于对关于一个以上DSL系统的操作进行分析和任何决策，其中所迷DSL系统包括多环路段和/或多环路接头抽头和它们的使用者。
在图4A的示例性系统中，分析装置440被连接到控制器410中的信号发生装置450。该信号发生器450 (其可能是计算机、处理器、IC、计算机模块等等)被配置为生成指令信号，并向调制解调器和/或通信系统的其他部件(例如，ADSL和/或VDSL收发机和/或系统中的其它设备、部件等)发送该指令信号。这些指令可以包括关于数据速率、发送功率级别、编码和等待时间需求、再训练调度和实施、系统配置指令、基准和传输导线使用、频率使用、时隙分配等等的指令。所述指令可以在控制器410确定了用于配置和/或控制连接到控制器410的通信系统的操作的基础之后生成。
本发明实施例可以利用数据库、资料库或其它数据的集合，所述数据与所收集的数据、之前收集的数据等有关。该基准数据的集合可以存储为，例如，图4A的控制器410中的资料库448，并且被分析装置440和/或收集装置420^f吏用。在本发明的一些实施例中，可以在一个以上诸如PC、工作站等的计算机中和/或在 一个以上的计算机程序产品中实施控制单元400。收集装置420和分析装置440可以为软件模块、硬件模块或两者的组合。当与大量调制解调器、线路、使用者等等一起工作时，可以引入并使用数据库来管理所收集的大量数据。
图4B中示出了本发明的另 一 实施例。DSL优化器465在DSLAM 485
或其它DSL系统部件上运行，或者与DSLAM485或其它DSL系统部件(例
如RT、 ONU/LT等等)共同运行，所述DSL优化器465和DSLAM485中
的一个或两个在电信公司("telco")的前端495上。DSL优化器465包括
数据模块480，其可以为DSL优化器465收集、汇编、调节、操纵和供应操
作数据。模块480可以在一个以上诸如PC等的计算机中实施。来自模块480
的数据被供应给DSM服务器模块470用于分析。(例如，确定操作数据、
针对给定通信线路收集的数据、通信系统的控制和操作的变化等的可用性和
可靠性)。还可以从与电信公司有关或无关的资料库或数据库475中获得信自操作选择器490可以用来实施影响通信系统的操作的信号。可以由DSM服务器470或通过任何其它适合的方式来做出这样的决定。由选择器490选择的操作模式在DSLAM 485和/或任何其它合适的DSL系统部件设备中被实施。这种设备可以连接到诸如客户前端设备499之类的DSL设备。设备485可以用于实施任何由DSL优化器465定制的改变。图4B的系统可以以与图4A的系统相似的方式运4亍，尽管在实施本发明的实施例时，可实现差异。
图4A和4B的控制器或DSL优化器可以用于对诸如图3中描述的那种系统进行管理。这种控制器或DSL优化器可以了解业务需要和业务优先级，可以通过操作支持系统(OSS)或telco (电信公司)或服务提供商的其它管理系统向外部提供所述业务需要和业务优先级。这种控制器或DSL优化器还可以跟踪与每个使用者以及每个逻辑连接相对应的业务统计，分析这些统计并报告给服务提供商的OSS系统。最终，控制器或DSL优化器可以调整图3中呈现的系统的优先级和业务类别。
这种调整可以利用类似于例如ITU-T G.984.4 (千兆比特无源光网络ONT管理和控制接口规范)中所定义的接口来执行，尽管也可以使用其它接口作为替代。业务容器(T-CONT )可以被限定为特性化使用者和LT DSL之间的逻辑连接，并且这种T-CONT可以由DSL优化器进行配置。DSL优化器可以配置T-CONT的参数，例如队列配置选项、最大队列尺寸、由緩冲器溢出造成的丢包的阈值、WRR的权重、背压操作选项及其它。
图5图示说明4艮据本发明的一个以上的实施例的可以祐^吏用者和/或控制器使用的典型计算机系统。计算机系统500包括任何数目的处理器502(也称为中央处理单元，或者CPU)。处理器502被连接到包括主存储器506(通常为随机存取存贮器，或者RAM)和主存储器504 (通常为只读存储器，或ROM )的存储设备。CPU和系统500的 一些部件还可以用集成电路或芯片实现，所述集成电路或芯片为能够在本发明的实施例中被使用的单个设备。主存储器504用于向CPU单向传输数据和指令，主存储器506通常用
于以双向方式传输数据和指令。这两种主存储器均可以包括任何合适的上述
计算机可读介质。大容量存储器508还可以与CPU502双向连接，并且提供额外的数据存储容量，并且可以包括任何上述计算机可读介质。大容量存储设备508可以用于存储程序、数据等等，并且通常是速度慢于主存储器的诸如硬盘之类的次存储介质。在合适的情况下，保留在大容量存储设备508中的信息可以以标准方式并入，作为主存4诸区506的一部分，/人而成为虚拟存储器。诸如CD-ROM 514之类的特定的大容量存储设备还可以向CPU单向传递数据。
CPU 502还连接到包括一个以上输入/输出设备的接口 510，所述输入/输出设备例如视频监视器、轨迹球、鼠标、键盘、麦克风、触摸屏、变换读卡器、磁带或纸带读出器、书写板、手写笔、语音或笔迹识别器，或者诸如其它计算机之类的其它输入设备。最后，CPU 502可选地可以利用如由512一般性地示出的网络连接连接到计算机或电信网络。利用这种网络连接，可以预期，在执行上述方法步骤期间，CPU可以从网络接收信息，也可以向网络输出信息。上述硬件元件可以定义执行本发明的操作的多个软件模块。例如，用于运行码字组成控制器的指令可以存储在大容量存储器508或514中，并且结合主存储器506在CPU 502上执行。在优选实施例中，控制器被分成软件子模块。
图6示出了适合与本发明的实施例一起使用的DSL LT的部分600的实例，例如图3的DSL LT334。该LT被连接到四个DSL环路603-1到603-4，通过这些环路将DSL数据发送给CPE并从CPE接收DSL数据。如上面所提及的，这些环路一起用作多环路段并且全部四个环路在不同CPE之间共享。环路的数目可以被适配以适合环境。示出四个环路仅仅是为了图示说明的目的。每个环路分别被连接到一个LT收发机601-1到601-4。
另一方面，LT被连接到网络业务。在图6的实例中，为两个使用者提供服务。相应地，存在待发送给第一使用者的所接收的网络业务605-1和待发送给第二使用者的第二流或序列所接收的网络业务605-2。类似地，存在
将网络业务从第 一使用者发送到网络的连接607-1以及将网络业务从第二使用者发送到网络的连接607-2。
第一使用者的输入业务被施加到LT中的反多路复用器609-1以将接收到的数据分成分离的解复用业务。反多路复用器将数据从诸如以太网、ATM或帧中继之类的网络格式转换成适合通过DSL线路的多环路段传输的格式。这包括将写有第一使用者的地址的业务与所有其它业务相分离。反多路复用器被连接到DSL线路中的每一条线路的LT收发机，以便数据可以在DSL线路中的任一条以上线路上被发送。
类似地，第一使用者的从DSL线路中的每一条输出的业务被连接到多路复用器611-1。该复用器从多环路段收集数据，将其合并在一起，并将其转换成适合网络业务的格式。
第二使用者的类似反多路复用器609-2被连接到第二使用者的输入业务605-2并且连接到收发机601中的每一个。第二使用者的类似多路复用器611-2从LT收发机601接收业务，将其多路复用并将其向外发送到网络607-2。
模块609和611中的多路复用和反多路复用操作的可能实施例例如在针对"DSL捆绑的"ITU-T标准中被描述。ITU-T标准G.998.1描述基于ATM的多对捆绑，ITU-T标准G.998.2描述基于以太网的多对捆绑，以及ITU-T标准G.998.3描述利用时分反多路复用的多对捆绑。执行捆绑的技术因此为本领域技术人所熟知，并且它们可以被直接应用到609和611的多路复用和反多路复用操作中以相应地a)将单条数据流分解成多条数据流以在多条DSL线路上发送，并且b)合并在多条DSL线路上接收到的多条数据流以再生成单条数据 流o
LT收发机601可以被连接以执行矢量化才喿作，如针对PVU 224的图2所示。
图7更详细地示出了 LT收发机601的实例。两个数据输入线;洛， 一个用于第一使用者，另一个用于第二使用者，各自施加到各自的緩冲器或队列
621-1和621-2。緩冲器对业务进行收集并且可以将其置于相应的队列中以等待进一步的处理。来自这两个緩冲器的数据被施加到多路复用器625，复用器625将两个数据源合并成一个序列。在某些实施例中，该多路复用器可以将数据形成为尺寸合适的包，将包头和页脚、同步或任何其它需要的标识符施加到数据上。然后，被多路复用的数据被编码和调制629并被施加到混合器633以在连接的DSL线^各603上^皮发送。
关于被连接的DSL线路603,緩冲器621、多路复用器625、编码器/调制器629以及混合器来自发送链。多路复用器获取这两个使用者的发送数据并且将他们合并成单条比特流，该单条比特流可以;故发送到单DSL环路603。这可以以多种不同的方式来实现。在一个实例中，多路复用器首先从队列之一选择包，如果使用了加密的话还要将包进行加密，附加包头、页脚或其它标识符以将该包标记为寄给合适的使用者，而后将该包提供给编码器/调制器629。
为了从队列之一中选择包，可以使用多种不同的方法中的任何方法。在仅有两个使用者的当前实例中，可以使用简单的方法。然而，如果有更多的使用者，可以非常有利的是，将优先级和加权方案应用于包选择。在针对两个使用者的简单方法中，多路复用器可以简单地在两个队列之间交替。当一个队列为空时，它将跳过该队列并仅发送来自有数据要发送的队列的包。当两个队列都为空时，可以发送伪(dummy)包或其它类型的包。还可以-使用轮询方法。这可以根据诸如语音或流应用之类的偏好或较高优先级包进行加权，或根据诸如紧急服务客户之类的更高付款或更高优先级进行加权。可替代地，最长的队列可以得到优先级。
多路复用器625或解复用器627还可以按例如在ITU-T标准G.993.2
(VDSL2)的"传输协议特定传输汇聚(TPS-TC)功能"中所描述的被实施。该标准包含模块的描述，其中来自多条信道的使用者数据通过在所谓的
"伽玛接口"处的"使用者应用程序接口"被提供。该标准规定了用于将来自多条信道的使用者数据合并成数据流的协议，该数据流被提供给在所谓的
"阿尔法/贝它接口"处的"物理介质特定传输汇聚(PMS-TC)功能，，。来自多条信道的使用者数据可与去往图7示出的使用者1和使用者2的业务相对应。
多路复用器625的输出可以对应于"阿尔法/贝它接口'，。相反，该标准还规定用于将来自PMS-TC功能的单条数据流分解成多条信道的使用者数据的协议。这种协议可以用于实施解复用器627。
在接收链中，数据通过DSL线路603在混合器633处被接收，并被施加到解调和解码模块631以被转换成基带比特流。然后，该数据被施加到解复用器627,其中解复用器627将来自第 一使用者的数据发送到第 一緩冲器623-1，并将来自第二使用者的数据发送到第二緩冲器623-2。可以将数据从合适的緩冲器623向外发送到适于特定网络接口的网络。
接收链中的解复用器627接收经过解调和解码的包，而后确定哪个使用者发送了该包。如果使用了加密技术，那么在提供包给使用者1緩冲器623-1或使用者2緩冲器623-2之前，它还可以对包进行解密。选择正确緩冲器的最佳方法将取决于包是如何从各个使用者的CPE发送过来的。如果利用包头、页脚、编码或以其它某种方式对包进行标识或标记，则解复用器可以使用该标识或标记将包路由至合适的队列。在另一实施例中，可以根据特定的时间分配接收包。然后，可以将包的接收时间与时隙分配表或顺序传输分配表相比4交以确定合适的队列。
图8示出了图6的LT收发机601的替代配置。在图8的实例中，这两个使用者的数据仍然被收集在緩冲器621-1、 621-2中。经过编码的数据也被施加到混合器633以用于在连接的DSL线路603上传输到这两个4吏用者。然而，在这个实例中，来自两个緩冲器的緩冲数据首先被施加到多使用者数据符号编码器635以对数据进行编码。然后，经过编码的数据被施加到基于IDFT (离散傅立叶反变换)的调制器637。在IDFT调制之后，数据被施加到混合器。类似地，从混合器633 4娄收的通过DSL线路传来的lt据被施加到DFT (离散傅立叶变换)解调器641。然后，经过解调的数据被施加到多使用者 数据符号解码器639，该多使用者数据符号解码器639分离来自每个使用者 的数据并且将每个使用者的数据施加到其自身的緩冲器631-1、 631-2。在緩 冲器中，数据被排队，而后将其在如图7的实例所用的网络上向外发送。
在图7和图8中，仅仅支持两个使用者。通过添加更多的输入和输入以 及更多的緩冲器可以增加被支持使用者的数目。仅仅示出了两个使用者是为 了使图更容易被理解。在某些环境中，共享多环路段的使用者的数目可以基 于共享机架或SAI的使用者的数目来确定。在其它环境中，使用者的数目可 以基于每个使用者的业务需求来确定。更多的使用者将降低同时使用环路的 每个使用者的数据速率。
图9更详细示出了图8的多使用者数据符号编码器635的实例。如所指 示的，编码器被连接到两个队列621-1、 621-2。尽管示出了两个队列，但为 了支持更大量的使用者，可以提供更多的队列。第一队列提供緩冲数据给第 一转换器645-1，第一转换器645-1将该数据映射到多载波传输系统内的 QAM调制副载波频的星座点，例如离散多音调。在图示说明的实例中，来 自队列的数据以比特或字节的形式进来，这些比特或字节具有的值可以表示 为b(、，bd)2,b(D3…b("N,指示使用者1的比特(或字节)1到N。这些被映 射到星座点，例如在图9的实例中，这些星座点在QAM星座中，并且点x 为xb x2, x3, ... xM1。然后，星座点值被提供给合并块647,该合并块647将 第一使用者和第二使用者的数据合并成符号。这些符号被传递到如图8中所 指示的IDFT调制637。
对于第二使用者，緩冲数据b"V b(1)2， b(1)3…13( 被类似地从第二队列 621-2提供给转换器块645-2以被映射到QAM星座。转换器的输出在这种 情况下可被指示为yl5 y2， y3, ... yM2。被映射的QAM星座点也如以上所提及 的被供给合并器647。
可以以多种不同的方式进行合并。在一个仅有两个使用者的实例中，两个星座点可以合并在一起以被映射成单个符号。在另一实例中，第一组符号 被用于第 一使用者并且第二组符号被用于第二组使用者。与在时分复用系统 中一样，这个第一、第二模型可以被扩展成形式化的时间分配。在另一实例
中，在多个音调或频率被用在DSL线路603上的情况下， 一个使用者的符 号被映射到一组音调，而另一使用者的符号被映射到另一组音调。这样可以 扩展成形式化的频分服用系统。由于较高的频率比较低的频率随距离更容易 受到衰减、噪声和干扰的影响，所以较高的频率可以被分配给较近的使用者， 而较低频率可以被分配给较远的使用者。还可利用噪声或信号质量测量结果 对频率分配进行选择，以确定哪些频率最好被哪些使用者接收。在又一实例 中，可以利用多维预编码器将这两个星座点合并在一起成为单个符号。
在图9的实例中，合并器647的输出被示为针对第一使用者的处于较低 频率的第一组符号XU2， x3，…x^以及针对第二使用者的处于较高频率的第
二组符号yby2j3，…yM2。在典型情况下，第一使用者将比第二使用者近， 然而，可能存在依赖于环境而确定这种频率分配的其它因素。在另 一 实例中， 两个使用者都被分配了宽范围的频率，以便两个使用者都得到宽带DMT系 统的更多益处。
图10示出了图8的多使用者数据解码器639的实例。数据在解调之后 从解调器641被接收并被施加到提取模块649。该模块从接收到的数据符号 中提取QAM星座点。这些被指示为针对较低频率使用者2作为数据点Zl， z2, z3, ... z磁被接收，以及针对较近的较高频率使用者1作为数据点Wl， w2, w3，... w磁被接收。这两组分离的星座点被提供给各自的转换器651-1、 651-2以将 星座点转换回到比特流。然后，这些比特流被分别施加到使用者1和使用者 2的队列623-l、 623-2。在又一实例中，多使用者解码器为最大似然联合解 码器或逐次解码器。
图11示出了 DSLNT(网络终端终结)设备700的实例，其可以是CPE 设备的一部分或者嵌入在该系统的另一部分中。这种设备可以安装在特定客 户的前端，例如办公室或家中，以4是供对DSL数据服务的接入。该设备被连接到利用下游信道703和上游信道701的双向网络通信。这些信道可以直 接连接到计算机、服务器、路由器或者接入点。上游信道被连接到反多路复
用器705以将数据分到分离的信道或组并且将该数据送入一组NT收发机 709-1、 709-2、 709-3、 709-4。在本实例中，针对多环路DSL段的每个环路 711-1、 711-2、 711-3、 711-4具有一个收发机。每个收发机被直接连接到环 路以为该环路提供双向通信。
从每个DSL环路711接收的数据被施加到各自的收发机709。收发机全 都被连接到数据多路复用器707，该数据多路复用器707将接收到的四条数 据流合并成单个数据序列并且将该数据供给网络703。相反，来自网络701 的数据被反向复用成四条数据流以由四个收发机709-1、 709-2、 709-3和 709-4发送。如图6那样，尽管图中环路的数目被限于四条，然而可以根据 环境使用更多或更少的环路。注意在图11中，全部四条环路被连接到一个 使用者网络。类似的NT设备可以位于每个连接到相同的四条环路的客户处， 以便所有使用者可以共享多环路段。
NT收发机709可以被连4妄以执行矢量化才喿作，如针对CVU的图2所示。
图12示出了可以根据本发明的实施例使用的图11的收发机709的实 例。在图12中，来自反多路复用器705的数据首先在接收缓冲器721被緩 冲和排队。该数据因此被形成包并且被传递到加密模块723。然后，经过加 密的数据被传递到传输调度器725。这两个模块可以被合并，就像虚拟地所 有其它模块被示出和描述的情况一样。加密模块并不是必需的，并且可以根 据特定的应用使用多种不同类型的加密技术中的任一种。当在特定的时间发 送来自这个使用者的传输时，使用传输调度。
如以上所提及的，当多个使用者或客户共享多环路段时，存在不同的方 式区分来自不同使用者的传输。 一种方式是通过指定发送时间。这对应于对 两个使用者的时分复用形式。在这种情况下，传输调度器将保持该緩冲数据 直到合适指定和调度时间为止，而后将该数据转发给编码器和调制器727。经过编码和调制后，该数据被传递给混合器729以通过对应的DSL环路711
发送。传输时间例如可以通过参考时隙指定表或被指定的传输时间表来确 定。这种表可以利用诸如嵌入式操作信道之类的控制信道发送。该表或指定 可以作为初使化消息被发送。可以基于特定的应用选择如何或何时发送该信
自
在另一实施例中，通过频率来区分使用者。作为传输调度的代替，可以 使用移频器或者可以对调制器进行控制以将数据仅仅调制到合适的音调或 频率。可以进行其它修改以适应其它用于区分使用者的方案。还可以结合多 种方法。
从DSL环路711接收到的数据通过混合器729传递到解调和解码块 731。这个块的特定性质将取决于调制和编码的性质。然后，经过解码的数 据在包检查和解密模块733中被解密。然后，该数据被传递至数据队列和緩 沖器735。该数据在队列中等候传输至图11的多路复用器707。该多路复用 器707允许该数据随后被发送至客户。
在检查和解密模块733中，如果使用了加密技术的话，还将对包进行解 密，并且这种操作的特定性质将取决于所使用的加密技术的类型。该模块的 包检查方面包括确定该包是否寄给该特定使用者。在一个实施例中，可以检 查该包的包头、页脚或其它标记以指示该包的预定接收方。如果对应于该 CPE设备的使用者为预定接收方，则可以将该包转发至队列735。可以将包 头、页脚或其它标记该从包中剥离，以便该包更好地符合使用者的网络配置。 另一方面，如果该包没有被打算发送给该使用者，则它不会被转发，而是被 下一个包盖写或被丟弃。
包检查允许CPE设备与其它使用者共享多DSL环路段，而不接收那些 没有打算让它接收的包。在另一实施例中，解密过程可以用于将该使用者的 包与其它使用者的包相区分。那些可以被成功解密的包可以被确定为是该使 用者的。那些不能被成功解密的包被丢弃。
图13示出了图11的收发机709的替代方法。就像图8、 9和10的实例一样，该收发机支持DFT解调和IDFT调制，并且应用类似的方法和技术。 对于图13的实例收发机，在与多环路段的环路之一相对应的DSL线路711 上接收数据。该数据通过混合器747被运送至解调器749。与图8的解调器 641所用的方法类似，该解调器使用DFT对该数据进行解调。然后，该经过 解调的数据被发送给与图10中的多使用者数据符号解码器类似的多使用者 数据符号解码器751。来自该解码器的数据在緩冲器753中被排队以允许它 被发送到图11的多路复用器707。
在另一方向，来自反多路复用器705的数据在被提供给多使用者数据符 号编码器743之前在发送緩冲器741中被排队。该编码器以类似于图9的实 例的方式操作。经过编码的数据被传递给调制器745，例如IDFT调制器， 并且从该调制器处通过混合器747到达DSL环路。
如同LT设备一样，NT设备可以被适配以支持任何数目的DSL环路和 任何数目的同时存在的或共享的使用者。为了简单起见，示出了四个环路， 尽管从图2可见在许多情况下三个或七个环路更有可能。可以基于多少环路 可用并根据业务需要确定环路的特定数目。类似地，可以通过连接到机架的
仅仅作为实例来对待。
图14提供了如何在CO或中间位置处的LT设备和在CPE处的NT设 备之间建立通信的实例。在块801,当CPENT设备被安装并开启时，它随 后能够通过初始化它与LT的通信来启动。这可以包括鉴权、密码和万能钥 匙交换、设备和定制标识、待在通信中使用的任何标准或协定、以及任何其 它可能在通信开始之前所需的合适操作。通常利用初始化消息或在(由 ITU-T标准G.997.1、 G994.1、 G992丄G992.3、 G993.2所描述的)嵌入式 操作信道上传输的消息执行这些操作，然而，可替代地，可以使用任何其它 类型的控制信道。在该鉴权之后，在块803, LT将传输时间表连同使用该 表的开始时间的指示一起发送给NT。
该表可以采用许多形式。由NT维护的主表可以具有时隙或时间间隔，这些时隙或时间间隔利用已经被进行了指定的使用者的指针或引用标出。这 些时隙可以由开始或结束时间来指示，或者如果这些时隙为均匀的或标准化 的持续时间，则它们可由标志或索引来指示。NT可以接收整个表或仅仅与
它有关的表的部分。在替代实施例中，该表为由分配给NT使用的频率或音 调的表或列表。作为这两种可能的替代或补充，可以使用多种其它类型的表 或列表。
在块807, NT确定是否该表或列表已经被准确地接收。如果没有被准 确地接收，则在块809将否定确认NACK发送给LT,并且过程结束。可以 在另一时间尝试进行另一次鉴权，或者LT可以尝试再次发送该表或列表。
如果该表,皮正确接收，那么NT可以发送肯定确认ACK给LT。该表被 存储在存储器中，所引用的开始时间被访问，并且在块813, NT和LT开始 通信。
通常，本发明的实施例采用各种过程，包括存储在一个以上的计算机系 统中的数据或通过所述一个以上的计算机系统传输的数据。本发明的实施例 也涉及硬件设备或用于执行这些操作的其它装置。该装置可以是为了所需的 目的而专门构造的，也可以是由存储在计算机中的计算机程序和/或数据结 构有选择性地激活和重新配置的通用计算机。在这里给出的这些过程并非固 有地与任何特定计算机或其它装置相关。特别地，各种通用机器可以与根据 这里的教导所编写的程序一起使用，或者构造更加专业化的装置以执行所需 的方法步骤可能更为方便。
如上所述的本发明的实施例采用涉及存储在计算机系统中的数据的各 种过程步骤。这些步骤是那些要求对物理量进行物理操纵的步骤。通常，尽 管不必要，这些物理量采用能够被存储、传输、合并、比较和以其它方式操 纵的电信号或磁信号的形式。有时为了方便，主要是通用的原因，将这些信 号称为比特、比特流、数据信号、控制信号、值、元素、变量、字符、数据 结构等等。然而，应该记住的是，所有这些或类似术语与合适的物理量相关 联，并且只是应用于这些量的方便标签。此外，被执行的操纵经常在术语上称为例如标识、配合或比较。在这里 所描述的形成本发明的部分的任何操作中，这些操作为机器操作。执行本发 明的实施例的这些操作的有用机器包括通用数字计算机或其它类似设备。在 所有情况下，应该记住的是，在操作计算机时的操作方法和计算方法本身之 间存在不同。本发明的实施例涉及用于在处理电信号或其它物理信号时对计 算机进行操作以产生其它所需的物理信号的方法步骤。
本发明的实施例也涉及用于执行这些操作的装置。该装置可以是为了所 需的目的而专门构造的，或者它可以是由存储在计算机中的计算机程序有选 择性地激活或重新配置的通用计算机。在这里给出的这些过程并非固有地与 任何特定计算机或其它装置相关。特别地，各种通用机器可以与根据这里的 教导所编写的程序一起使用，或者构造更加专业化的装置以执行所需的方法 步骤可能更为方便。根据以上给出的描述，这些机器中的多种的所需结构将 显而易见。
另外，本发明的实施例进一步涉及计算机可读介质，该计算机可读介质 包括用于执行各种由计算机实施的操作的程序指令。该介质和程序指令可以 是为了本发明的目的而专门设计和构造的，也可以是一种普遍可用的介质和
程序指令。计算机可读介质的实例包括，但不限于诸如硬盘、软盘和磁带 之类的磁介质；诸如CD-ROM磁盘之类的光学介质；诸如光盘之类的磁光 介质；诸如可读存储设备(ROM)和随机存取存储器(RAM)之类的专门 配置为存储和执行程序指令的硬件设备。程序指令的实例包括例如由编译器 产生的机器代码和包含可以由计算机利用解释器执行的高级代码的文件。
在这里已经4是供了4吏用DMT系统的频带宽度中的4096和/或8192个音 调的实例，然而，可以使用其它频带宽度频谱，包括更宽的频带。而且，在 某些系统中可以使用NEXT/回声消除，而在另一些示例性系统中使用FDM。 一种技术可以比另一种更有优势和/或与另一种相比有缺点(例如，相对于 NE'XT/回声消除技术，FDM的数据速率较低)。
本发明的下列详细描述将引用本发明的 一 个以上的实施例，而不限于这样的实施例。相反，详细的描述的目的仅仅是示例性的。提供在这里给出的 关于附图的详细描述是为了说明性目的，因为本发明超出了这些有限的示意 性和示例性实施例。
本发明的许多特征和优点从所写出的描述中变得清晰，因此，所附权利 要求书意在涵盖本发明的所有这些特征和优点。进一步，由于多种改造和改 变是可能的，因此本发明并不限于如图示和描述的确切构造和操作。因此， 所描述的实施例应该被认为是示意性而非限制性的，并且本发明不应限于在 此给出的具体内容，而应该由权利要求书及其等同物的全部范围所限定，无 论这些范围在现在或将来是可预期的还是不可预期的。
权利要求
1、一种DSL(数字用户线路)系统，包括第一DSL线路，用于传送第一使用者的DSL业务；第二DSL线路，用于传送第二使用者的DSL业务；第一接头，将所述第一DSL线路的业务连接到第三DSL线路，所述第三DSL线路连接到DSL线路终端；和第二接头，将所述第二DSL线路的业务连接到所述第三DSL线路。
2、 根据权利要求1所述的DSL系统，其中所述第三DSL线路将业务从所 述第一 DSL线路和所述第二 DSL线路传送到中心局。
3、 根据权利要求1所述的DSL系统，其中所述第一 DSL线路连接到第一 客户前端设备，并且所述第二 DSL线路连接到第二客户前端设备，以将与各个 用户相对应的DSL业务传送到相应的客户前端设备。
4、 根据权利要求1所述的DSL系统，进一步包括控制器，该控制器控制 频率分配或时间分配，以用于传送所述第一使用者和所述第二使用者的DSL业 务。
5、 根据权利要求4所述的DSL系统，其中所述控制器为所述第一使用者 和所述第二使用者分配上游或下游传输时间；
6、 根据权利要求4所述的DSL系统，其中所述控制器指定区别的包头供 所述第一使用者和所述第二使用者使用，以用于上游或下游传输。
7、 根据权利要求4所述的DSL系统，其中所述控制器为所述第一使用者 和所述第二使用者指定逻辑连接，每个逻辑连接具有传输参数和传输优先级， 所述使用者中的至少 一个使用者具有两个以上逻辑连接。
8、 根据权利要求4所述的DSL系统，其中所述控制器检测所述第一 DSL 线路和所述第二DSL线路中的反射，并基于所检测到的反射为所述第一使用者 和所述第二使用者指定传输参^t。
9、 根据权利要求4所述的DSL系统，其中所述控制器检测所述第一 DSL线路和所述第二 DSL线路中的不适当终结，并为所述第一使用者和所述第二使用者指定传输参数以补偿所述不适当终结。
10、根据权利要求1所述的DSL系统，进一步包括附加第一使用者DSL线路，连接到所述第一接头以传送所述第一使用者的 DSL业务；附加第二使用者DSL线路，连接到所述第一接头以传送所述第二使用者的 DSL业务；附加共享DSL线路，连接到所述第一接头和所述第二接头以传送所述第一 使用者和所述第二^f吏用者的DSL业务。1
11 、根据权利要求10所述的DSL系统，进一步包括用于对所述DSL线路 上的数据传输进行矢量化的矢量化单元。
12、 根据权利要求11所述的DSL系统，其中所述矢量化单元是动态频谱 管理器或DSL优化器的一部分。
13、 根据权利要求10所述的DSL系统，其中所述第三线路和所述附加共 享线路被使用TDIM捆绑、以太网捆绑、ATM捆绑或G.捆绑协议来捆绑。
14、 根据权利要求10所述的DSL系统，进一步包括线路终结，连接到第 三线路和所述附加共享线路，以将从所述第 一使用者和所述第二使用者接收的 业务多路复用到单条信道，并将业务反复用成多条数据流以通过所述第三DSL 线路和所述附加共享DSL线路发送至所述第一使用者和所述第二使用者。
15、 一种方法，包4舌通过DSL线路向第一使用者发送第一组DSL (数字用户线路)数据包； 通过所述DSL线路向第二使用者发送第二组DSL数据包， 其中所述第一组数据包和所述第二组数据包在所述DSL线路上被多路复用。
16、 根据权利要求15所述的方法，其中所述第一组包使用与所述第二组包 的包头不同的包头来发送。
17、 根据权利要求15所述的方法，其中发送第一组包包括通过所述DSL线路将所述包发送给连接到第二 DSL线路的第一接头，所述第二 DSL线路连 接到第一客户前端设备，并且其中发送第二组包包括通过所述DSL线路将所 述包发送给连接到第三DSL线路的第二接头，所述第三DSL线路连接到第二 客户前端设备。
18、 根据权利要求15所述的方法，其中所述第一 DSL线路在具有至少一 个附加共享DSL线路的公共捆扎中，并且其中所述数据包在所述第一 DSL线 路和所述附加共享DSL线路上被多路复用。
19、 根据权利要求18所述的方法，其中所述数据包通过将所述第一数据流 和所述第二数据流分解成多条数据流以通过所述第一 DSL线路和所述附加共 享DSL线路发送来多路复用。
20、 一种装置，包括多条接收链，各条接收链分别连接到多条DSL (数字用户线路)线路中的 一条DSL线路，各条接收链包括检查通过相应的DSL线路接收的包并选择打 算接收的包的包检查模块；多条发送链，各条发送链分别连接到所述多条DSL线路中的一条DSL线 路，各条发送链包括利用例如定时或标记唯一地标识通过相应的DSL线路发送 的包的发送模块；多路复用器，合并由各条接收链接收的包，并且将所述包提供给网络；和 反多路复用器，从网络接收包，并且将各个包提供给所述发送链中相应的 一条发送链。
21、 根据权利要求20所述的装置，进一步包括接收指令以利用例如包头或 时隙唯一地标识通过DSL线路发送的包的操作信道，所述指令例如初始化消息 形式的指令。
22、根据权利要求20所述的装置，进一步包括接收加密密钥和参数以用于 对要发送的包进行加密并对所接收的包进行解密的操作信道。
23、根据权利要求20所述的装置，其中所述接收链或所述发送链中的任一 者或者这两者进一步包括对在所述DSL线路上的数据传输进行矢量化的矢量信号处理模块。
全文摘要
描述了一种高速多使用者多环路DSL系统。在一个实施例中，其包括将DSL业务传送第一使用者的第一DSL环路和将DSL业务传送到第二使用者的第二DSL环路。第一接头将第一DSL环路的业务连接到第三DSL环路，第二接头将第二DSL环路的业务连接到第三DSL环路。
文档编号H04M11/06GK101536482SQ200780041916
公开日2009年9月16日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月11日
发明者乔治斯·吉尼斯, 约翰·M·卡尔夫, 舒曼斯·贾甘纳坦 申请人:适应性频谱和信号校正股份有限公司