DE60027414T2

DE60027414T2 - Stufenloses ratenadaptives mehrträger-modulationssystem und protokolle

Info

Publication number: DE60027414T2
Application number: DE60027414T
Authority: DE
Inventors: C. Marcos Orinda TZANNES
Original assignee: Aware Inc
Current assignee: Intellectual Ventures II LLC
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: US20100111148A1; JP2003522436A; HK1040147A1; KR20020000149A; US6567473B1; JP4608104B2; DE60039081D1; US20020181609A1; US7649928B2; JP2007215207A; KR100926210B1; CA2369110C; WO2000054473A9; HK1094924A1; US8045601B2; US20070133705A1; EP1161820A1; EP1956785B1; AU3876200A; US20120093172A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssysteme und Verfahren, die Mehrträgermodulation verwenden, und insbesondere Kommunikations-Mehrträgersysteme und Verfahren, die ratenadaptive Mehrträgermodulation verwenden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, das Mehrträgermodulation in einem Mehrträgerübertragungssystem verwendet, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder 7, ein Mehrträger-Übertragungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 27 und einen Empfänger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 30.
Mehrträgermodulation (oder diskrete Mehrfrequenzmodulation (DMT)) ist ein Übertragungsverfahren, das vielfach für die Kommunikation über schwierige Medien eingesetzt wird. Mehrträgermodulation unterteilt das Übertragungsfrequenzband in mehrere Subkanäle (Träger), wobei jeder Träger individuell ein Bit oder eine Ansammlung von Bit moduliert. Ein Sender moduliert einen Eingangsdatenstrom, der Informationsbit enthält, mit einem oder mehreren Trägern und sendet die modulierten Informationen. Ein Empfänger demoduliert alle Träger, um die übertragenen Informationsbit als einen Ausgangsdatenstrom wieder herzustellen.
Mehrträgermodulation hat gegenüber Einzelträgermodulation viele Vorteile. Zu diesen Vorteilen gehören zum Beispiel größere Immunität gegenüber Impulsrauschen, eine niedrigere Komplexitätsentzerrungsanforderung bei Anwesenheit von Mehrfachwegen, eine größere Immunität gegenüber Schmalbandstörungen, eine höhere Datenraten- und Bandbreitenflexibilität. Mehrträgermodulation wird in vielen Anwendungen eingesetzt, um diese Vorteile zu erhalten, und auch aus anderen Gründen. Anwendungen sind zum Beispiel ADSL-Systeme (asymmetrischer digitaler Teilnehmeranschluß), drahtlose LAN-Systeme, Stromleitungs-Kommunikationssysteme und andere Anwendungen. Die ITU-Standards G.992.1 und G.992.2 und der ANSI-Standard T1.413 spezifizieren Standardimplementierungen für ADSL-Sender/-Empfänger, die Mehrträgermodulation verwenden.
1 zeigt das Blockschaltbild 100 für einen den Standard entsprechenden, in der Technik bekannten ADSL-DMT-Sender. 1 zeigt drei Schichten: die Modulationsschicht 110, die Framer-/FEC-Schicht 120 und die ATM-TC-Schicht 140, die nachfolgend beschrieben werden.
Die Modulationsschicht 110 stellt mit DMT-Modulation assoziierte Funktionalität bereit. DMT-Modulation wird unter Verwendung einer inversen diskreten Fouriertransformation (IDFT) 112 implementiert. Die IDFT 112 moduliert Bit aus dem QAM-Codierer 114 (Quadraturamplitudenmodulation) in die Mehrträger-Subkanäle. ADSL-Mehrträgersender/-empfänger modulieren eine Anzahl von Bit auf jedem Subkanal, wobei die Anzahl der Bit von dem Signal/Rausch-Verhältnis (SNR) und der Anforderung an die Bitfehlerrate (BER) der Strecke abhängt. Wenn die erforderliche BER zum Beispiel 1 × 10^–7 beträgt (d.h. im Durchschnitt wird ein Bit in zehn Millionen falsch empfangen) und das SNR eines bestimmten Subkanals 21,5 dB beträgt, kann dieser Subkanal 4 Bit modulieren, da 21,5 dB das erforderliche SNR ist, um 4 QAM-Bit mit einer BER von 1 × 10^–7 zu senden. Andere Subkanäle können ein anderes SNR aufweisen, und deshalb kann ihnen eine andere Anzahl von Bit bei derselben BER zugeteilt werden. Die Standards von ITU und ANSI ADLS erlauben ein Modulieren von bis zu 15 Bit auf einem Träger.
Eine Tabelle, die spezifiziert, wieviele Bit jedem Subkanal für die Modulation in einem DMT-Symbol zugeteilt werden, wird als Bitzuteilungstabelle (BAT) bezeichnet. Ein DMT-Symbol ist die Ansammlung von analogen Abtastwerten, die am Ausgang der IDFT durch Modulieren der Träger mit Bit gemäß der BAT erzeugt werden. Die BAT ist der Hauptparameter, der in der Modulationsschicht 110 von 1 benutzt wird. Die BAT wird von den Blöcken QAM 114 und IDFT 112 zur Codierung und Modulation verwendet. Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für eine BAT für ein DMT-System mit 16 Subkanälen.
Tabelle 1: Beispiel für die BAT für ein Mehrträgersystem mit 16 Subkanälen
In ADSL-Systemen beträgt die DMT-Symbolrate ungefähr 4 kHz. Das heißt, daß alle 250 Mikrosekunden ein neues DMT-Symbol, das eine neue Menge von Bit unter Verwendung der Modulations-BAT moduliert, übertragen wird. Wenn die BAT in Tabelle 1, die 80 in einem DMT-Symbol modulierte Bit spezifiziert, mit einer DMT- Symbolrate von 4 kHz benutzt würde, wäre die Bitrate des Systems 4000·80 = 320 Kilobit pro Sekunde (kbps). Die BAT bestimmt die Datenrate des Systems und ist von den Eigenschaften des Übertragungskanals, d.h. dem SNR jedes Subkanals in dem Mehrträgersystem, abhängig. Bei einem Kanal mit wenig Rauschen (hohem SNR auf jedem Subkanal) werden viele Bit auf jedem DMT-Träger moduliert und er wird somit eine hohe Bitrate aufweisen. Wenn die Kanalbedingungen schlecht sind, ist das SNR niedrig und es werden nur wenige Bit auf jedem Träger moduliert, was zu einer niedrigen Systembitrate führt. Wie aus Tabelle 1 zu sehen ist, können bestimmte Subkanäle tatsächlich null Bit modulieren. Ein Beispiel ist der Fall, daß ein schmalbandiger Störer (wie zum Beispiel ein AM-Rundfunkgerät) auf der Frequenz eines Subkanals anwesend ist und bewirkt, daß das SNR in diesem Subkanal zu niedrig ist, um überhaupt Informationsbit zu führen.
Die ATM-TC-Schicht 140 enthält einen Block 142 für Übertragungskonvergenz des asynchronen Transfermodus (ATM TC), der Bit und Byte in Zellen zu Rahmen transformiert.
Die nächste Schicht in einem ADSL-System ist die Frame-/FEC-Schicht 120, die mit der Erstellung eines Bitstroms für die Modulation assoziierte Funktionalität bereitstellt, wie in 1 gezeigt. Diese Schicht enthält den Block 122 für Verschachtelung (INT), den Block 124 für Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), den Block 126 für Verwürfelung (SCR), den CRC-Block (Cyclic Redundancy Check) 128 und den ADSL-Framer-Block 130. Verschachtelung und FEC-Codierung führen zu Impulsrauschimmunität und einem Codierungsgewinn. Der FEC 124 in dem Standard-ADSL-System ist ein Code des Typs Reed-Solomon (R-S). Mit dem Verwürfler 126 werden die Datenbit randomisiert. Die CRC 128 dient zur Bereitstellung einer Fehlerdetektion im Empfänger. Der ADSL-Framer 130 framet die empfangenen Bit aus dem ATM- Framer 142. Außerdem werden durch den ADSL-Framer 130 Overhead-Bit aus dem Modul 132 für Overhead-Kommunikationskanäle von Modem zu Modem (die in den ADSL-Standards als EOC- und AOC-Kanäle bekannt sind) eingefügt und extrahiert.
Die Schlüsselparameter in der Framer-/FEC-Schicht 120 sind die Größe des R-S-Codeworts, die Größe (Tiefe) des Verschachtelers (gemessen in Anzahl von R-S-Codewörtern) und die Größe des ADSL-Rahmens. Eine typische Größe für ein R-S-Codewort kann beispielsweise 216 Byte sein, eine typische Größe für die Verschachtelertiefe 64 Codewörter und die typische Größe des ADSL-Rahmens kann 200 Byte betragen. Außerdem ist es möglich, eine Verschachtelungstiefe gleich eins zu benutzen, was keiner Verschachtelung entspricht. Um das Digitalsignal, das ursprünglich für die Übertragung unter Verwendung eines Senders wie oben besprochen vorbereitet wurde, wieder herzustellen, ist es notwendig, die Codewörter zu entschachteln, indem man einen Entschachteler verwendet, der den umgekehrten Prozeß wie der Verschachteler mit demselben Tiefenparameter ausführt. Bei den derzeitigen ADSL-Standards gibt es eine spezifische Beziehung zwischen allen diesen Parametern in einem DMT-System. Genauer gesagt wird die BAT-Größe N_BAT (Gesamtzahl der Bit in einem DMT-Symbol) auf einen ganzzahligen Divisor der R-S-Codewortgröße N_FEC festgelegt, wie in Gleichung (1) ausgedrückt: NFEC = S × NBAT, (1)wobei S eine positive ganze Zahl größer als 0 ist.
Diese Nebenbedingung kann auch folgendermaßen ausgedrückt werden: ein R-S-Codewort enthält eine ganze Anzahl von DMT-Symbolen. Das R-S-Codewort enthält Datenbyte und Parität (Checkbyte). Die Checkbyte sind Overhead-Byte und werden durch den R-S-Codierer hinzugefügt und von dem R-S-Decoder zum Erkennen und Korrigieren von Bitfehlern verwendet. Es gibt R Checkbyte in einem R-S-Codewort. In der Regel ist die Anzahl der Checkbyte ein kleinere Anteil der Gesamt-Codewortgröße, z.B. 8%. Die meisten Kanalcodierungsverfahren sind durch ihren Codierungsgewinn gekennzeichnet, der als die System-Leistungsfähigkeitsverbesserung (in dB) definiert ist, die durch den Code im Vergleich zu einem uncodierten System gewährleistet wird. Der Codierungsgewinn des R-S-Codeworts hängt von der Anzahl der Checkbyte und der R-S-Codewortgröße ab. Ein großes R-S-Codewort (größer als 200 Byte in einem DMT-ADSL-System) zusammen mit 16 Checkbyte (8% von 200 Byte) ergibt einen Codierungsgewinn in der Nähe des Maximums von 4 dB. Wenn die Codewortgröße kleiner und/oder der Anteil des Checkbyte-Overheads hoch ist (z.B. > 30%), kann der Codierungsgewinn sehr klein oder sogar negativ sein. Im allgemeinen ist es am besten, wenn das ADSL-System mit dem größtmöglichen R-S-Codewort arbeitet (das größtmögliche ist 255 Byte) und mit ungefähr 8% Redundanz.
Außerdem gibt es eine spezifische Beziehung zwischen der Anzahl der Byte in einem ADSL-Rahmen N_FRAME und der R-S-Codewortgröße N_FEC die in Gleichung (2) ausgedrückt wird: NFEC = S × NFRAME + R; (2)wobei R die Anzahl der R-S-Checkbyte in einem Codewort und S dieselbe positive ganze Zahl in Gleichung (1) ist.
Aus dem Gleichsetzen der rechten Seiten von Gleichung (1) und (2) ist ersichtlich, daß die in Gleichung (3) ausgedrückte Beziehung zu folgendem führt: NBAT = NFRAME + R/S. (3)
Der ADSL-Standard fordert, daß das Verhältnis (R/S) eine ganze Zahl ist, d.h. eine ganze Zahl von R-S- Checkbyte in jedem DMT-Symbol (N_BAT) vorliegt. Wie oben beschrieben, enthalten ADSL-Rahmen Overhead-Byte (nicht Teil des Nutzsignals), die für die Kommunikation von Modem zu Modem verwendet werden. Ein Byte in einem ADSL-Rahmen, der für den Overhead-Kanal benutzt wird, kann nicht für die tatsächliche Benutzerdatenkommunikation verwendet werden, und die Benutzerdatenrate nimmt deshalb entsprechend ab. Der Informationsgehalt und das Format dieser Kanäle wird in den ITU- und ANSI-Standards beschrieben. Es gibt mehrere in ADSL-Standards definierte Framing-Betriebsarten. Abhängig von der Framing-Betriebsart liegen mehr oder weniger Overhead-Byte in einem ADSL-Rahmen vor. Zum Beispiel weist der Standard-Framing-Modus 3 1 Overhead-Byte pro ADSL-Rahmen auf.
Die Gleichungen (1), (2) und (3) zeigen, daß die durch die Standards auferlegten Parametereinschränkungen zu den folgenden Bedingungen führen:

1. Alle DMT-Symbole besitzen eine feste Anzahl von Overhead-Framing-Byte, die in dem ADSL-Framer hinzugefügt werden. Zum Beispiel gibt es im Framing-Modus Nr. 3 1 Overhead-Framing-Byte pro DMT-Symbol.
2. Es besteht ein Minimum von 1 R-S-Checkbyte pro DMT-Symbol.
3. Die maximale Anzahl der Checkbyte gemäß dem ITU-Standard G.992.2 (8) und den ITU-Standards G.992.2 und T1.413 (16) beschränkt die maximale Codewortgröße auf 8·N_BAT für G.992.2 und auf 16·N_BAT für G.992.1 und T1.413.
4. Ein ADSL-Modem kann nicht die Anzahl der Bit in einem DMT-Symbol (N_BAT) ändern, ohne die entsprechenden Änderungen an der Anzahl der Byte in einem R-S-Codewort (N_FEC) und einem ADSL-Rahmen (N_FRAME) vorzunehmen.

Die vier obigen Einschränkungen führen zu Begrenzungen der Leistungsfähigkeit bei derzeitigen ADSL-Systemen.
Insbesondere besitzt aufgrund der Bedingung Nr. 1 jedes DMT-Symbol eine feste Anzahl von Overhead-Framing-Byte. Dies stellt ein Problem dar, wenn die Datenrate niedrig ist und die Overhead-Framing-Byte einen großen Anteil des möglichen Durchsatzes aufbrauchen, wodurch ein kleineres Nutzsignal resultiert. Wenn zum Beispiel die durch die Leitung unterstützte Datenrate 6,144 Mbps beträgt, führt dies zu einem DMT-Symbol mit etwa 192 Byte pro Symbol (192·8·4000 = 6144000 bps). In diesem Fall würde ein Overhead-Framing-Byte 1/1 92 oder etwa 0,5% des verfügbaren Durchsatzes verbrauchen. Aber wenn die Datenrate 128 kbps oder 4 Byte pro Symbol beträgt, verbraucht das Overhead-Framing-Byte ¼ oder 25% des verfügbaren Durchsatzes. Dies ist offensichtlich unerwünscht.
Bedingung Nr. 2 verursacht dieselben Probleme wie Bedingung Nr. 1. In diesem Fall wird das Overhead-Framing-Byte durch das R-S-Checkbyte ersetzt.
Bedingung Nr. 3 erlaubt nicht die Konstruktion großer Codewörter, wenn die Datenrate niedrig ist. R-S-Codewörter bei ADSL können maximal 255 Byte aufweisen. Der maximale Codierungsgewinn wird erreicht, wenn die Codewortgröße dem Maximum von 255 Byte nahekommt. Wenn die Datenrate niedrig ist, z.B. 128 kbps oder 4 Byte pro Symbol, beträgt die maximale Codewortgröße 8·4 = 32 Byte bei G.992.2-Systemen und 16·4 = 64 Byte bei G.992.1- und T1.413-Systemen. In diesem Fall ist der Codierungsgewinn wesentlich geringer als für große Codewörter, die sich 255 Byte nähern.
Wenn die Datenrate niedrig ist, z.B. 128 kbps oder 4 Byte pro Symbol, führen die obigen Bedingungen im allgemeinen dazu, daß 1 Byte für Overhead-Framing benutzt und 1 Byte durch ein R-S-Checkbyte aufgebraucht wird. Deshalb werden 50% des verfügbaren Durchsatzes nicht für das Nutzsignal benutzt und die R-S-Codewortgröße ist fast 64 Byte, was zu einem vernachlässigbaren Codierungsgewinn führt.
Bedingung Nr. 4 wirkt sich auf die Fähigkeit des Modems aus, seine Übertragungsparameter online auf dynamische Weise anzupassen.
G.992.1 und T1.413 spezifizieren einen Mechanismus, um eine Online-Ratenanpassung durchzuführen, der als dynamische Ratenanpassung (DRA) bezeichnet wird, es wird aber in diesen Standards klar festgestellt, daß die Änderung der Datenrate nicht nahtlos sein wird. Derzeitige ADSL-DMT-Modems verwenden im allgemeinen Bitswapping und dynamische Ratenanpassung (DRA) als Verfahren zur Online-Anpassung an Kanaländerungen. Bitswapping wird in den Standards von ITU und ANSI als ein Verfahren zum Modifizieren der Anzahl einem bestimmten zugeteilter Bit spezifiziert. Bitswapping ist nahtlos, d.h. führt nicht zu einer Unterbrechung von Datenübertragung und -empfang. Bitswapping ermöglich jedoch keine Änderung von Datenraten. Bitswapping erlaubt nur das Ändern der Anzahl der Trägern zugeteilten Bit, während dieselbe Datenrate aufrechterhalten wird. Dies entspricht einem Ändern der Einträge in der BAT-Tabelle, ohne zuzulassen, daß die Gesamtzahl der Bit (N_BAT) in der BAT zunimmt oder abnimmt.
WO 98/57472 A1, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, beschreibt einen adaptiven Algorithmus für Bitswapping zur Aktualisierung von Bitzuteilungstabellen in einem Mehrträger-Modulationssystem. Die Reserven für die Subkanäle werden variiert, bis die Gesamtzahl der jeweiligen Bitzuteilungstabelle der auf die jeweilige Bitübertragungsrate bezogenen Bitzahl entspricht.
DRA ermöglicht eine Änderung der Datenrate, ist aber nicht nahtlos. Außerdem ist DRA langsam, weil sie erfordert, daß das in der Vermittlungsstelle (CO) befindliche Modem die letztendliche Entscheidung über die Datenratenkonfiguration trifft. Dieses Modell, bei dem die CO der Master ist, ist in ADSL-Modems, die dafür ausgelegt sind, einen von der Telefongesellschaft angebotenen Dienst bereitzustellen, und die durch die Telefongesellschaft gesteuert werden, häufig anzutreffen.
Sowohl Bitswapping als auch DRA verwenden ein spezifisches Protokoll, das in ANSI T1.413, G.992.1 und G.992.2 spezifiziert wird, zur Aushandlung der Änderung. Dieses Protokoll handelt die Parameter unter Verwendung von Nachrichten aus, die über einen AOC-Kanal, der ein eingebetteter Kanal ist, gesendet werden. Dieses Protokoll reagiert empfindlich gegenüber Impulsrauschen und hohen Rauschpegeln. Wenn die Nachrichten verfälscht werden, können Sender und Empfänger in einen Zustand eintreten, in dem sie verschiedene Übertragungsparameter (z.B. BAT, Datenrate, R-S-Codewortlänge, Verschachtelertiefe usw.) verwenden. Wenn zwei Kommunikationsmodems in einen Zustand fehlangepaßter Übertragungsparameter eintreten, werden Daten falsch empfangen und die Modems müssen letztendlich drastische Maßnahmen treffen (wie zum Beispiel volle Neuinitialisierung), um eine fehlerfreie Übertragung wiederherzustellen. Drastische Maßnahmen wie etwa volle Neuinitialisierung führen dazu, daß der Dienst für ungefähr 10 Sekunden ausfällt, wobei es sich um die Zeit handelt, die ein den Standards entsprechendes ADSL-Modem benötigt, um eine volle Initialisierung abzuschließen.
Ein Sender/Empfänger besitzt sowohl einen Sender als auch einen Empfänger. Der Empfänger enthält die Empfänger-äquivalenten Blöcke des in 1 gezeigten Senders. Der Empfänger besitzt Module, die einen Decoder, einen Entschachteler und einen Demodulator enthalten. Im Betrieb nimmt der Empfänger ein Signal in analoger Form an, das durch einen Sender gesendet wurde, verstärkt das Signal wahlweise in einem Verstärker, filtert das Signal, um Rauschkomponenten zu entfernen und um das Signal von anderen Frequenzen zu trennen, setzt das Analogsignal durch Verwendung eines Analog/Digital-Umsetzers in ein Digitalsignal um, demoduliert das Signal, um den empfangenen Bitstrom aus den Trägersubkanälen zu erzeugen, durch Verwendung eines Demodulators, entschachtelt die Bitströme durch Verwendung eines Entschachtelers, führt eine FEC-Decodierung zur Korrektur von Fehlern in dem Bitstrom durch Verwendung eines FEC-Decoders durch, entwürfelt den Bitstrom durch Verwendung eines Entwürflers und erkennt Bitfehler in dem Bitstrom durch Verwendung einer CRC. Verschiedene Halbleiterchip-Hersteller vertreiben Hardware und Software, die die Funktionen eines Senders oder eines Empfängers oder von beidem ausführen kann.
Aus dem Artikel "Multirate coding for mobile communications link adaptation" von S. A. Atungsiri et al., veröffentlicht in IEE Proc.-Commun., Band 144, Nr. 3, Juni 1997, Seiten 211–216, sind ein Mobilkommunikationssystem und -verfahren bekannt, wobei Sprachdaten über einen Kanal mit konstanter Übertragungsrate von 13 kbit/s übertragen werden. Abhängig von den Kanalbedingungen wird die Rate der Sprachdaten zwischen 4,8, 6,8, 8,0 und 9,6 kbit/s variiert und die Fehlerkorrekturdaten werden jeweils variiert, um eine konstante Übertragungsbitrate zu erhalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens unter Verwendung von Mehrträgermodulation in einem Mehrträger-Übertragungssystem, eines verbesserten Mehrträger-Übertragungssystems und eines verbesserten Empfängers in einem Mehrträger-Übertragungssystem, wodurch die oben besprochenen Probleme überwunden werden.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, einem Mehrträger-Übertragungssystem nach Anspruch 27 oder einem Empfänger nach Anspruch 30 gelöst. Bevorzugte Auführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß den Prinzipien der Erfindung werden ADSL-DMT-Systeme und -Verfahren bereitgestellt, die Übertragungsbitraten während des Betriebes auf nahtlose Weise ändern. Die ADLS-DMT-Systeme und -Verfahren arbeiten gemäß Protokollen, die ein Einleiten der nahtlosen Änderung von Übertragungsbitraten während des Betriebes entweder durch den Sender oder den Empfänger erlauben. Die ADSL-DMT-Systeme und -Verfahren ermöglichen nahtlose Änderungen der Übertragungsbitraten während des Betriebes, die Übertragungsbitraten zwischen Leistungspegeln ändern, die von voller Leistung bis zu niedriger Leistung reichen.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und die eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten. Außerdem umfaßt das Verfahren das Bereitstellen eines spezifizierten Verschachtelungsparameters zum Verschachteln der Vielzahl von Codewörtern. Außerdem umfaßt das Verfahren das Übertragen einer ersten Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Übertragungsbitrate, das Umändern der ersten Übertragungsbitrate in eine zweite Übertragungsbitrate und das Übertragen einer zweiten Vielzahl von Codewörtern mit der zweiten Übertragungsbitrate, wobei der spezifizierte Verschach telungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, für die zweite Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform umfaßt das Übertragen mit der ersten Übertragungsbitrate das Zuteilen einer ersten Anzahl von Bit zu einem ersten DMT-Symbol, wie durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt. Das Senden mit der zweiten Übertragungsbitrate umfaßt das Zuteilen einer zweiten Anzahl von Bit zu einem zweiten DMT-Symbol, wie durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Übertragungsrate gesendete DMT-Symbole im wesentlichen konstant. Ein Paritätsbitverhältnis ist die Anzahl der Paritätsbit in einem DMT-Symbol, dividiert durch die Gesamtzahl der Bit in der Bitzuteilungstabelle, die für dieses DMT-Symbol verwendet wird.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen, wobei in jedem Codewort eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten ist. Das Verfahren umfaßt das Zuteilen der Bit einer ersten Vielzahl von Codewörtern zu Trägersubkanälen unter Verwendung einer ersten Zuteilungstabelle zum Senden solcher Codewörter mit einer ersten Übertragungsbitrate und das Senden der ersten Vielzahl von Codewörtern mit der ersten Übertragungsbitrate. Das Verfahren umfaßt das Zuteilen der Bit einer zweiten Vielzahl von Codewörtern zu Trägersubkanälen unter Verwendung einer zweiten Zuteilungstabelle zum Senden solcher Codewörter mit einer zweiten Übertragungsbitrate, und das Umändern der Übertragung von der ersten Übertragungsbitrate zu der zweiten Übertragungsbitrate durch Senden der zweiten Vielzahl von Codewörtern. Die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die beim Senden jedes der ersten Vielzahl von Codewörtern verwendet wird, werden beim Senden jedes der zweiten Vielzahl von Codewörtern benutzt, um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner das Verschachteln der ersten Vielzahl und der zweiten Vielzahl von Codewörtern gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter. Der zum Verschachteln der ersten Vielzahl von Codewörtern verwendete spezifizierte Verschachtelungsparameter ist derselbe spezifizierte Verschachtelungsparameter, mit dem die zweite Vielzahl von Codewörtern verschachtelt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Senden mit der ersten Übertragungsbitrate das Zuteilen einer ersten Anzahl von Bit zu einem ersten DMT-Symbol, wie durch die erste Bitzuteilungstabelle bestimmt. Das Senden mit der zweiten Übertragungsbitrate umfaßt das Zuteilen einer zweiten Anzahl von Bit zu einem zweiten DMT-Symbol, wie durch die zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Übertragungsrate gesendete DMT-Symbole im wesentlichen konstant.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Empfangsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern mit einer spezifizierten Codewortgröße, wobei jedes Codewort eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthält. Das Verfahren umfaßt das Empfangen der ersten Vielzahl von Codewörtern aus Trägersubkanälen mit einer ersten Empfangsbitrate und das Demodulieren der Bit der ersten Vielzahl von Codewörtern unter Verwendung einer ersten Zuteilungstabelle. Das Verfahren umfaßt das Umändern des Empfangs von der ersten Empfangsbitrate in die zweite Empfangsbitrate, das Empfangen einer zweiten Vielzahl von Codewörtern aus Trägersubkanälen mit der zweiten Empfangsbitrate und das Demodulieren der Bit der zweiten Vielzahl von Codewörtern unter Verwendung einer zweiten Zuteilungstabelle. Der spezifizierte Verschachtelungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die beim Demodulieren jedes der ersten Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, werden beim Demodulieren jedes der zweiten Vielzahl von Codewörtern benutzt um eine nahtlose Änderung der Empfangsrate zu erzielen. Bei einer Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Empfangsrate empfangene DMT-Symbole im wesentlichen konstant.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und die eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen eines spezifizierten Entschachtelungsparameters. Das Verfahren umfaßt das Empfangen einer ersten Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Empfangsbitrate, das Umändern der ersten Empfangsbitrate in eine zweite Empfangsbitrate und das Empfangen einer zweiten Vielzahl von Codewörtern mit der zweiten Empfangsbitrate. Der spezifizierte Entschachtelungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärts fehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, werden für die zweite Vielzahl von Codewörtern benutzt, um eine nahtlose Änderung der Empfangsbitrate zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform umfaßt das Empfangen mit der ersten Empfangsbitrate das Demodulieren einer ersten Anzahl von Bit eines ersten DMT-Symbols, wie durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt. Das Empfangen mit der zweiten Empfangsbitrate umfaßt das Demodulieren einer zweiten Anzahl von Bit eines zweiten DMT-Symbols, wie durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Empfangsrate empfangene DMT-Symbole im wesentlichen konstant.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Mehrträger-Übertragungssystem zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate. Das Mehrträger-Übertragungssystem enthält einen Codierer, der eine Vielzahl von Codewörtern produziert, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und die eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten. Das Mehrträger-Übertragungssystem enthält mit dem Codierer kommunizierend einen Verschachteler, der die Vielzahl von Codewörtern gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter verschachtelt. Das Mehrträger-Übertragungssystem enthält einen mit dem Verschachteler kommunizierenden Modulator. Der Modulator teilt die Bit jedes verschachtelten Codeworts Trägersubkanälen zu, um Übertragung mit einer ersten Übertragungsbitrate zu erzielen, und ändert die Bitzuteilung, um Übertragung mit einer zweiten Übertragungsbitrate zu erzielen. Der spezifizierte Verschachtelungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur bleiben unverändert, nachdem der Modulator die Zuteilung der Bit ändert, um Übertragung mit der zweiten Übertragungsbitrate zu erzielen, wodurch eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate erzielt wird.
Bei einer Ausführungsform sendet der Modulator ein erstes DMT-Symbol mit einer ersten Anzahl von Bit wie durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt mit der ersten Übertragungsbitrate und sendet ein zweites DMT-Symbol mit einer zweiten Anzahl von Bit wie durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt mit der zweiten Übertragungsrate. Bei einer anderen Ausführungsform sendet der Modulator ein erstes DMT-Symbol mit der ersten Übertragungsbitrate und ein zweites DMT-Symbol mit der zweiten Übertragungsrate. Bei dieser Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Übertragungsrate gesendete DMT-Symbole im wesentlichen konstant.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Empfänger in einem Mehrträger-Übertragungssystem zum nahtlosen Ändern der Empfangsbitrate. Der Empfänger enthält einen Demodulator, der mit einer ersten Empfangsbitrate arbeitet, um eine erste Vielzahl verschachtelter Codewörter zu produzieren, und den Betrieb in eine zweite Empfangsbitrate umändert, um eine zweite Vielzahl verschachtelter Codewörter zu produzieren. Jedes Codewort besitzt eine spezifizierte Codewortgröße und enthält eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Fehlerkorrektur. Der Empfänger enthält mit dem Demodulator kommunizierend einen Entschachteler, der die erste und die zweite Vielzahl verschachtelter Codewörter gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter entschachtelt. Der Empfänger enthält außerdem einen mit dem Demodulator kommunizierenden Decoder zum Empfangen und Decodieren der ersten und zweiten Vielzahl entschachtelter Codewörter. Um eine nahtlose Änderung der Empfangsbitrate zu erzielen, ist der spezifizierte Verschachtelungsparameter, der zum Entschachteln der ersten Vielzahl verschachtelter Codewörter benutzt wird, derselbe spezifizierte Verschachtelungsparameter, mit dem die zweite Vielzahl verschachtelter Codewörter entschachtelt wird, und die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Fehlerkorrektur, die zur Decodierung der ersten Vielzahl entschachtelter Codewörter verwendet werden, sind dieselbe spezifizierte Codewortgröße und spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Fehlerkorrektur, die zur Decodierung der zweiten Vielzahl entschachtelter Codewörter benutzt werden.
Bei einer Ausführungsform empfängt der Demodulator ein erstes DMT-Symbol mit der ersten Empfangsbitrate und ein zweites DMT-Symbol mit der zweiten Empfangsbitrate. Das erste DMT-Symbol besitzt eine erste Anzahl von Bit, die durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt wird, und das zweite DMT-Symbol besitzt eine zweite Anzahl von Bit, die durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Empfangsrate empfangene DMT-Symbole im wesentlichen konstant.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Modulieren von Daten in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen eines Stroms von DSL-Codewörtern (digitaler Teilnehmeranschluß) zur Übertragung zu einem Empfänger, wobei jedes DSL-Codewort eine spezifizierte Anzahl von Bit aufweist. Das Verfahren umfaßt außerdem das Modulieren des Stroms von Codewörtern zur Bildung von DMT-Symbolen (diskrete Mehrfrequenzen) mit einer Anzahl von Bit, die durch eine Übertragungsratenfähigkeit des Mehrträger-Übertragungssystems bestimmt wird. Gemäß dem Verfahren ist die Anzahl der Bit in den DSL-Codewörtern ein nicht ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Bit in den DMT-Symbolen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und die eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten. Das Verfahren umfaßt das Senden einer ersten Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Übertragungsbitrate, das Umändern der ersten Übertragungsbitrate in eine zweite Übertragungsbitrate und das Senden einer zweiten Vielzahl von Codewörtern mit der zweiten Übertragungsbitrate. Um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen, werden die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, für die zweite Vielzahl von Codewörtern benutzt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Empfangsbitrate in einem Mehrträger-Übertragungssystem. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern, die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und die eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten. Das Verfahren umfaßt das Empfangen einer ersten Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Empfangsbitrate unter Verwendung einer ersten Bitzuteilungstabelle, das Umändern der ersten Empfangsbitrate in eine zweite Empfangsbitrate unter Verwendung einer zweiten Bitzuteilungstabelle und das Empfangen einer zweiten Vielzahl von Codewörtern mit der zweiten Empfangsbitrate. Um eine nahtlose Änderung der Empfangsbitrate zu erzielen, werden die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern verwendet werden, für die zweite Vielzahl von Codewörtern benutzt und die Anzahl der Bit in der ersten Bitzuteilungstabelle ist von der Anzahl der Bit in der zweiten Bitzuteilungstabelle verschieden.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate. Das Verfahren verwendet ein Mehrträger-Übertragungssystem, das einen Sender und einen Empfänger enthält. Sender und Empfänger verwenden eine erste Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Übertragungsbitrate, wobei die Vielzahl von Codewörtern eine spezifizierte Codewortgröße mit einer spezifizierten Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur und einen spezifizierten Verschachtelungsparameter zum Verschachteln der Vielzahl von Codewörtern aufweist. Das Verfahren umfaßt das Senden einer Nachricht, die Übertragungsbitrate von der ersten Übertragungsbitrate in eine zweite Übertragungsbitrate umzuändern. Das Verfahren umfaßt das Verwenden einer zweiten Bitzuteilungstabelle im Empfänger und im Sender zum Senden mit der zweiten Übertragungsbitrate. Das Verfahren umfaßt das Synchronisieren der Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zwischen Sender und Empfänger und das Senden von Codewörtern mit der zweiten Übertragungsbitrate unter Verwendung desselben spezifizierten Verschachtelungsparameters, derselben spezifizierten Codewortgröße und derselben spezifizierten Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die zum Senden von Codewörtern mit der ersten Übertragungsbitrate verwendet werden, um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform enthält die Nachricht die zweite Bitzuteilungstabelle. Bei einer anderen Ausführungsform sendet der Empfänger die Nachricht zum Sender. Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Verfahren das Speichern einer Vielzahl von Bitzuteilungstabellen im Sender und im Empfänger. Bei dieser Ausführungsform spezifiziert die Nachricht, welche der gespeicherten Bitzuteilungstabellen als die zweite Bitzuteilungstabelle verwendet werden soll. Bei einer weiteren Ausführungsform sendet der Sender die Nachricht zum Empfänger. Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Synchronisieren das Senden eines Flag-Signals. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Flag-Signal ein vordefiniertes Signal. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das vordefinierte Signal ein Sync-Symbol mit einer vordefinierten Phasenverschiebung. Bei einer anderen Ausführungsform ist das vordefinierte Signal ein invertiertes Sync-Symbol.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner die Verwendung der ersten Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von DMT-Symbolen mit der ersten Übertragungsbitrate und das Wechseln zu der zweiten Bitzuteilungstabelle zum Senden der Vielzahl der DMT-Symbole mit der zweiten Übertragungsbitrate. Bei dieser Ausführungsform wird die zweite Bitzuteilungstabelle für die Übertragung beginnend mit einem vorbestimmten der DMT-Symbole begonnen, das der Übertragung des Flag-Signals folgt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das vorbestimmte DMT-Symbol das erste DMT-Symbol, das der Übertragung des Flag-Signals folgt. Bei einer weiteren Ausführungsform sendet der Sender das Flag-Signal zum Empfänger. Bei einer weiteren Ausführungsform sendet der Empfänger das Flag-Signal zum Sender. Bei einer weiteren Ausführungsform spezifiziert jede Bitzuteilungstabelle einen Sendeleistungspegel für jeden Trägersubkanal. Bei einer weiteren Ausführungsform spezifiziert jede Bitzuteilungstabelle eine Zuteilung von Bit zu Trägersubkanälen für jeden Latenzweg in einem Mehrträgersystem mit mehreren Latenzwegen.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum nahtlosen Eintreten in einen zweiten Power-Modus aus einem ersten Power-Modus. Das Verfahren verwendet ein Mehrträger-Übertragungssystem, das einen Sender und einen Empfänger enthält. Sender und Empfänger verwenden eine erste Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von Codewörtern mit einer ersten Übertragungsbitrate in einem ersten Power-Modus. Die Vielzahl von Codewörtern weist eine spezifizierte Codewortgröße mit einer spezifizierten Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur und einen spezifizierten Verschachtelungsparameter zum Verschachteln der Vielzahl von Codewörtern auf. Das Verfahren umfaßt das Speichern einer zweiten Bitzuteilungstabelle im Empfänger und im Sender zum Senden von Codewörtern mit einer zweiten Übertragung in dem zweiten Power-Modus. Das Verfahren umfaßt das Synchronisieren der Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zwischen Sender und Empfänger und das Eintreten in den zweiten Power-Modus durch Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zum Senden von Codewörtern. Um eine nahtlose Änderung des Power-Modus zu erzielen, werden der spezifizierte Verschachtelungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die zum Senden von Codewörtern im ersten Power-Modus verwendet werden, auch zum Senden von Codewörtern im zweiten Power-Modus verwendet.
Bei einer Ausführungsform umfaßt das Synchronisieren das Senden eines Flag-Signals. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Flag-Signal ein vordefiniertes Signal. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das vordefinierte Signal ein Sync-Symbol mit einer vordefinierten Phasenverschiebung. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das vordefinierte Signal ein invertiertes Sync-Symbol. Bei einer weiteren Ausführungsform sendet der Sender das Flag-Signal zum Empfänger. Bei einer anderen Ausführungsform sendet der Empfänger das Flag-Signal zum Sender. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Power-Modus ein Low-Power-Modus.
Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner das Zuteilen von null Bit zu Trägersignalen, um eine Übertragungsbitrate von ungefähr null Kilobit pro Sekunde im Low-Power-Modus zu erzielen. Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner das Senden eines Pilottons zur Timing-Wiederherstellung beim Betrieb im Low-Power-Modus. Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner das periodische Senden eines Sync-Symbols beim Betrieb im Low-Power-Modus.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Verfahren ferner das Verwenden der ersten Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von DMT-Symbolen im ersten Power-Modus und ein Wechseln zu der zweiten Bitzuteilungstabelle zum Senden der Vielzahl von DMT-Symbolen im zweiten Power-Modus. Die zweite Bitzuteilungstabelle wird für die Übertragung beginnend mit einem vorbestimmten der DMT-Symbole begonnen, das der Übertragung des Flag-Signals folgt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das vorbestimmte DMT-Symbol das erste DMT-Symbol, das der Übertragung des Flag-Signals folgt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Power-Modus ein Full-Power-Modus. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der erste Power-Modus ein Full-Power-Modus und der zweite Power-Modus ist ein Low-Power-Modus. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der erste Power-Modus ein Low-Power-Modus und der zweite Power-Modus ein Full-Power-Modus.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen besser verständlich. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, wobei statt dessen im allgemeinen die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung betont wird.
1 ist ein Blockschaltbild für einen im Stand der Technik bekannten, den Standards entsprechenden ADSL-DMT-Sender.
2 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines ADSL-Rahmens und eines R-S-Codeworts.
3 ist ein Blockschaltbild für einen Zweifachlatenz-ADSL-DMT-Sender.
4 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine Übertragungsbitratenänderung des Typs NSRA (normal, nahtlos, ratenadaptiv) durch einen Empfänger gemäß den Prinzipien der Erfindung eingeleitet wird.
5 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine Übertragungsbitratenänderung des Typs NSRA (normal, nahtlos, ratenadaptiv) durch einen Sender gemäß den Prinzipien der Erfindung eingeleitet wird.
6 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine Übertragungsbitratenänderung des Typs FSRA (schnell, nahtlos, ratenadaptiv) durch einen Empfänger gemäß den Prinzipien der Erfindung eingeleitet wird.
7 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine Übertragungsbitratenänderung des Typs FSRA (schnell, nahtlos, ratenadaptiv) durch einen Sender gemäß den Prinzipien der Erfindung eingeleitet wird.
Ausführliche Beschreibung
Die Prinzipien der Erfindung können bei Verwendung von Sendern/Empfängern verwendet werden, die einen Sender, wie zum Beispiel den in der obigen 1 beschriebenen, und einen Empfänger enthalten. Allgemein ausgedrückt enthält ein ADSL-System sowohl einen Sender als auch einen Empfänger für jede Übermittlung in einer bestimmten Richtung. In der folgenden Besprechung nimmt ein ADSL-DMT-Sender digitale Eingaben an und sendet analoge Ausgaben über eine Übertragungsleitung, die zum Beispiel eine verdrillte Zweifachleitung sein kann. Die Übertragung kann auch über ein Medium stattfinden, das andere Arten von Leitungen, faseroptisches Kabel und/oder drahtlose Verbindungen enthält. Um das gesendete Signal zu benutzen, enthält ein zweiter Sender/Empfänger an dem fernen Ende der Übertragungsleitung einen Empfänger, der das empfangene Analogsignal zur Verwendung durch Einrichtungen wie zum Beispiel Computer oder digitale Fernsehgeräte in einen digitalen Datenstrom umsetzt. Für bidirektionale Kommunikation durch Verwendung eines Paars Sender/Empfänger enthält jeder Sender/Empfänger einen Sender, der Informationen zu dem Empfänger des anderen Mitglieds des Paars sendet und einen Empfänger, der Informationen annimmt, die von dem Sender des anderen Mitglieds des Paars gesendet werden.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein DMT-System mit der Fähigkeit, die Systembitrate online auf nahtlose Weise anzupassen. Außerdem stellt das DMT-System ein robustes und schnelles Protokoll zum Abschluß dieser nahtlosen Ratenanpassung bereit. Außerdem stellt das DMT-System ein Framing- und Codierungsverfahren mit im Vergleich zu herkömmlichen DMT-Systemen verringertem Overhead bereit. Dieses neue Framing- und Codierungsverfahren ermöglicht außerdem ein System mit der Fähigkeit zur nahtlosen Ratenanpassung.
Es kann wünschenswert sein, die Modem-Datenrate nach Training aufgrund einer Änderung der Kanalkenngrößen zu ändern, oder weil sich die über ADSL ablaufende Anwendung geändert hat. Beispiele für sich ändernde Kanalkenngrößen sind zum Beispiel Änderungen des Rauschens auf der Leitung, Änderungen des Übersprechens von anderen Diensten in dem Bündel oder auf derselben Leitung, Änderungen der Pegel und der Anwesenheit von eingehenden Hochfrequenzstörungen, Änderungen der Leitungsimpedanz aufgrund von Temperaturänderungen, Änderungen des Zustands von Geräten auf der Leitung (z.B. ein Telefon, von dem der Hörer abgenommen oder aufgelegt wird) und dergleichen. Änderungen von Anwendungen sind zum Beispiel Power-Down-Betriebsarten für einen PC, ein Benutzer, der von Internet-Browsen zu bidirektionalen Videokonferenzen wechselt, ein Benutzer, der von Internet-Browsen zu Voice-Over-DSL mit oder ohne Internet-Browsing wechselt und dergleichen. Es ist häufig erwünscht oder erforderlich, die Datenrate des Modems zu ändern. Es ist sehr wünschenswert, daß diese Datenratenänderung auf "nahtlose" Weise erfolgt, d.h. ohne Datenbitfehler oder Dienstunterbrechung. In vorbekannten Standards spezifizierte DMT-ADSL-Modems sind jedoch nicht dazu fähig, eine nahtlose Datenratenanpassung durchzuführen.
Die zuvor beschriebene Bedingung Nr. 4 ermöglicht keine Änderung der Größe der BAT, ohne die R-S-Codierung, Verschachtelung und Framing-Parameter zu modifizieren. Wenn die BAT und N_BAT während des Betriebes modifiziert werden könnten, d.h. Trägern in einem DMT-Symbol mehr oder weniger Bit zugeteilt würden, könnte die Datenrate geändert werden. Bedingung Nr. 4 fordert, daß, wenn sich die Anzahl der Bit N_BAT in BAT ändert, auch die Größe des R-S-Codeworts (und deshalb Verschachtelungsparameter) modifiziert werden müssen. Das Modifizieren der Verschachtelungs- und Codierungsparameter online erfordert eine Neuinitialisierung des Verschachtelers. Eine Neuinitialisierung des Verschachtelers führt immer zu einem "Ausräumen" des Verschachtelungsspeichers.
Dieses Ausräumen des Speichers führt zu Datenfehlern, und der Übergang ist nicht nahtlos.
Um einem DMT-ADSL-Übertragungssystem zu erlauben, die Datenrate nahtlos zu ändern, betrifft die Erfindung folgendes:

1. ein effizienteres Verfahren zum Framing und Codieren der Daten, das zu weniger Overhead-Datenbit pro DMT-Symbol führt, wodurch die Benutzerbitrate vergrößert wird;
2. ein neues ADSL-System mit der Fähigkeit, die Datenrate online (z.B. während des Betriebes) auf nahtlose Weise dynamisch anzupassen; und
3. ein neues robustes und schnelles Protokoll zum Abschluß einer solchen nahtlosen Ratenanpassung dergestalt, daß auch bei Anwesenheit von hohen Rauschpegeln eine Datenratenänderung erfolgreich stattfinden kann.

Overhead-Framing mit konstantem Prozentsatz
Bei einer Ausführungsform wird ein Framing-Verfahren beschrieben, das die Overhead-Daten (Nichtnutzsignal) in DMT-ADSL-Systemen verringert. 2 zeigt ein Diagramm 200, das einen ADSL-Rahmen und ein R-S-Codewort mit mindestens einem Framing-Overhead-Byte 202, einem oder mehreren Nutzsignalbyte 204 und einem oder mehreren Prüfbyte 206 repräsentiert. Dieses Framing-Verfahren ermöglicht auch eine nahtlose Ratenanpassung. Wie oben beschrieben, verlangen derzeitige ADSL-Systeme Einschränkungen und Anforderungen bezüglich der ADSL-Rahmen, R-S-Codewörter und DMT-Symbole. Ein gemäß den Prinzipien der Erfindung implementiertes System entkoppelt ADSL-Rahmen und R-S-Codewörter von DMT-Symbolen. Diese Entkopplung führt zu einem System mit weniger Overhead-Daten pro DMT-Symbol und kann auch Online-Ratenanpassungen auf nahtlose Weise abschließen. Gemäß den Prinzipien der Erfindung werden ADSL-Rahmen und R-S-Codewörter so konstruiert, daß sie dieselbe Länge aufweisen und synchronisiert sind (siehe 2). Das R-S-Codewort wird groß genug gemacht, um den Codierungsgewinn zu maximieren. Die Größe des R-S-Codeworts (und deshalb des ADSL-Rahmens) kann beim Herauffahren ausgehandelt oder im voraus festgelegt werden. Ein ADSL-Rahmen enthält eine feste Anzahl von R-S-Prüfbyte und Overhead-Framing-Byte. Diese Parameter können auch beim Herauffahren ausgehandelt oder im voraus festgelegt werden.
Im Gegensatz zu DMT-Symbolen des Standes der Technik sind gemäß den Prinzipien der Erfindung produzierte DMT-Symbole nicht mit ADSL-Rahmen und R-S-Codewörten synchronisiert. Außerdem hängt die Anzahl der Bit in einem DMT-Symbol allein von den Datenratenanforderungen und -konfigurationen ab und ist von R-S-Codewortgröße, Verschachtelertiefe und ADSL-Rahmengröße entkoppelt. Die Anzahl der Bit in einem DMT-Symbol schreibt die Datenrate des Modems unabhängig von den anderen Framing-, Codierungs- oder Verschachtelungseinschränkungen vor. Da Overhead-Byte in der ADSL-Rahmenschicht hinzugefügt werden, enthält ein DMT-Symbol nicht unbedingt eine feste Anzahl Overhead-Byte. Wenn die Datenrate niedriger wird (z.B. 128 kbps), bleiben die Overhead-Daten niedrig. Insbesondere weist dieses Framing-Verfahren dem Datenstrom einen festen Prozentsatz von Overhead-Daten anstatt einer festen Anzahl Overhead-Byte zu. Dieser Prozensatz ändert sich nicht, wenn sich die Datenrate des Modems ändert (so wie es bei derzeitigen ADSL-Modems der Fall ist). Man betrachte die folgenden Beispiele für herkömmliche, dem Standard entsprechende Framing-Verfahren.
Stand der Technik Beispiel Nr. 1:
Die Streckenkapazität beträgt 192 Byte pro DMT-Symbol (6,144 Mbps). Die Codewortgröße beträgt 192, darunter 16 Prüfbyte und 1 Overhead-Framing-Byte (unter der Annahme des Framing-Modus Nr. 3 von ANSI T1.413). Das gesamte Framing-Overhead (d.h. Prüfbyte + Overhead-Framing-Byte) pro DMT-Symbol beträgt 16 + 1 = 17 und das Framing-Overhead beträgt deshalb 17/192 = 8,8% des verfügbaren Durchsatzes. In diesem Fall ist das Framing-Overhead nicht zu groß.
Stand der Technik Beispiel Nr. 2:
Die Leitungskapazität beträgt 4 Byte (128 kbps). Das Codewort wird aus 16 DMT-Symbolen konstruiert und beträgt 16·4 = 64 Byte. Es gibt 16 R-S-Prüfbyte (1 Prüfbyte pro DMT-Symbol) und es besteht 1 Overhead-Framing-Byte (unter der Annahme des Framing-Modus Nr. 3 von ANSI T1.413). Das Gesamt-Framing-Overhead (d.h. Prüfbyte + Overhead-Framing-Byte) pro DMT-Symbol beträgt 1 + 1 = 2 Byte, und das Framing-Overhead beträgt deshalb 2/4 = 50% des verfügbaren Durchsatzes. Dies ist sehr ineffizient.
Beispiele für Ausführungsformen des Framing-Verfahrens der Erfindung führen zu den folgenden Ergebnissen, die als das Overhead-Verfahren mit konstantem Prozentsatz bezeichnet werden:
Beispiel Nr. 1:
Dies ist genauso wie bei dem dem Standard entsprechenden Training-Beispiel (Stand der Technik Beispiel Nr. 1) oben. Codewortgrößen, DMT-Symbolgrößen und Overhead sind gleich. Das Framing-Overhead beträgt deshalb ebenfalls 17/192 = 8,8% des verfügbaren Durchsatzes.
Beispiel Nr. 2:
Die Leitungskapazität beträgt 4 Byte (128 kbps). Das Codewort wird unabhängig von dem DMT-Symbol konstruiert und könnte deshalb (als Beispiel) auf 192 Byte gesetzt werden. Dies ist auch die Größe des ADSL-Rahmens. Man verwendet 16 R-S-Byte und 1 Overhead-Framing-Byte pro Codewort oder ADSL-Rahmen. Es gibt 192/4 = 48 DMT-Symbole in 1 Codewort. Das Gesamt-Overhead (Prüfbyte + Overhead-Framing-Byte) pro 48 DMT-Symbole beträgt 1 + 16 = 17 Byte oder 17/48 = 0,36 Byte pro 1 DMT-Symbol. Das Framing-Overhead beträgt 0,35/4 = 8,8% des verfügbaren Durchsatzes.
Aus den Beispielen Nr. 1 und Nr. 2 ist ersichtlich, daß die Prinzipien der Erfindung zu einem Verfahren zur Erzielung eines Framing-Overhead führen, das ungeachtet der Datenrate oder Leitungskapazität ein konstanter Prozentsatz des verfügbaren Durchsatzes ist. In diesen Beispielen betrug das Framing-Overhead sowohl für 6 Mbps als auch für 128 kbps 8,8%.
System mit nahtloser Ratenanpassung (SRA)
Ein weiterer Vorteil des in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Framing-Verfahrens besteht darin, daß es eine nahtlose Online-Ratenanpassung ermöglicht. Eine nahtlose Ratenanpassung (SRA) wird erreicht, indem die DMT-Symbol-BAT, d.h. die Anzahl der jedem Subkanal in dem Mehrträgersystem zugeteilten Bit, verändert wird. Wie oben gezeigt, verändert eine Modifikation der BAT die Anzahl der Bit pro DMT-Symbol und führt zu einer Änderung der Datenbitrate des Systems. Bei einer Ausführungsform wird die DMT-Symbolgröße verändert, ohne an der RS-Codierung, Verschachtelung und Framing-Parametern irgendetwas zu ändern. Dies ist möglich, weil das oben beschriebene Overhead-Framing-Verfahren mit konstantem Prozentsatz die Beschränkungen beseitigt, die vom Stand der Technik der Beziehung zwischen DMT-Symbolen und R-S-Codewörtern oder ADSL-Rahmen auferlegt werden. Da sich die R-S-Codierung und Verschachtelungsparameter nicht ändern, treten Verschachteler-Ausräumung und andere, mit dem Ändern der mit diesen Funktionen assoziierten Parameter assoziierte Probleme nicht auf. Der Sender/Empfänger kann die Datenrate ohne Fehler oder Dienstunterbrechung anpassen. Der einzige Parameter, der angepaßt werden muß, ist die BAT.
Die BAT muß im Sender und im Empfänger genau zum gleichen Zeitpunkt verändert werden, d.h. an genau demselben DMT-Symbol. Wenn der Sender vor dem Empfänger mit der Benutzung der neuen BAT für die Übertragung beginnt, werden die Daten nicht korrekt demoduliert und es entstehen Bitfehler. Außerdem können dieselben Fehler auftreten, wenn der Empfänger vor dem Sender zu einer neuen BAT wechselt. Aus diesem Grund muß der Übergang zu der Verwendung der neuen BAT für Übertragung und Empfang im Sender und im Empfänger synchronisiert sein. Bei einer Ausführungsform ergeben die Prinzipien der Erfindung ein Protokoll, das den synchronisierten Übergang zu der Benutzung der neuen BAT ermöglicht.
Außerdem ist es sehr wichtig, daß dieses Protokoll bei Anwesenheit von Kanalrauschen sehr robust ist. Wenn zum Beispiel das Protokoll versagt und der Empfänger nicht gleichzeitig wie der Sender zu der neuen BAT wechselt, entstehen Bitfehler und der Übergang ist nicht nahtlos. Wenn ferner Sender und Empfänger verschiedene BATs verwenden, ist es sehr schwierig, eine fehlerfreie Strecke wiederherzustellen, ohne eine Neuinitialisierung der Verbindung durchzuführen, die zu einer Dienstunterbrechung von bis zu 10 Sekunden führt.
Außerdem ist es wichtig, daß der Übergang zwischen BATs sehr schnell erfolgt, weil die Notwendigkeit des Betriebes mit einer neuen Datenrate gewöhnlich augenblicklich ist. Zum Beispiel erhöht bei einer konstanten Datenrate eine plötzliche Abnahme des Kanal- SNR die Anzahl der falsch empfangenen Bit. Es ist aufgrund des Empfangs von zu vielen falschen Bit eine Änderung der Datenrate erforderlich. In dieser Situation ist es wünschenswert, die Datenrate so schnell wie möglich zu ändern, um aus dem Zustand des Empfangens von falschen Bit herauszukommen. Als ein weiteres Beispiel kann eine Änderung der über die ADSL-Strecke transportierten Anwendungen eine Änderung der Datenrate erfordern. Wenn zum Beispiel ein Benutzer im Internet surft und dann ein anderer Benutzer eine Sprechverbindung über den Fluß von Datenbit unter Verwendung einer Voice-Over-DSL-Fähigkeit der ADSL-Verbindung durchführen möchte, ist es notwendig, die Datenrate des Systems schnell zu ändern, um zusätzlich zu dem existierenden Verkehr die Telefonverbindung zu ermöglichen.
Aus diesen Anforderungen wird ersichtlich, daß es notwendig ist, daß das SRA-Protokoll folgendes bereitstellt:

a. ein Verfahren zum Synchronisieren des Übergangs von Sender und Empfänger zu der neuen BAT;
b. einen robusten Übergang zu der neuen Datenrate; und
c. einen schnellen Übergang zu der neuen Datenrate.

Die Prinzipien der Erfindung liefern zwei Protokolle, die diese Anforderungen einer nahtlosen Ratenanpassung erfüllen. Die Protokolle werden als das normale SRA-Protokoll und das schnell SRA-Protokoll bezeichnet.
Das normale SRA-(NSRA-)Protokoll
Es können entweder Sender oder Empfänger das normale SRA-(NSRA-)Protokoll einleiten.
Vom Empfänger eingeleitete NSRA
Die vom Empfänger eingeleitete NSRA umfaßt die folgenden Schritte:

1. Während der Initialisierung tauschen Sender und Empfänger Informationen aus, die ihre maximale und minimale Datenratenfähigkeiten beschreiben. Dies entspricht der maximalen und minimalen Anzahl von Bit pro DMT-Symbol.
2. Während des Betriebes bestimmt der Empfänger, daß die Datenrate vergrößert oder verkleinert werden soll.
3. wenn die neue Datenrate innerhalb der Ratenfähigkeiten des Senders liegt, schreitet der Empfänger zum Schritt 4 voran.
4. Der Empfänger sendet die neue BAT und die neue Datenrate unter Verwendung des AOC- oder EOC-Kanals zu dem Sender. Dies entspricht einer "NSRA-Anforderung" durch den Empfänger.
5. Der Sender empfängt die "NSRA-Anforderung".
6. Der Sender verwendet ein invertiertes Synchronisations-(Sync-)Symbol als ein Flag, um dem Empfänger zu signalisieren, daß eine neue BAT verwendet werden wird. Die neue BAT wird für die Übertragung an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen, der bzw. die einem invertierten Sync-Symbol folgt bzw. folgen, verwendet. Das invertierte Sync-Symbol wirkt als eine Nachricht "SRA Go" zur Ratenanpassung, die durch den Sender gesendet wird.
7. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync-Symbol ("SRA Go") und die neue BAT wird für den Empfang an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol benutzt.

4 zeigt ein Flußdiagramm 400 einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem ein Empfänger gemäß den Prinzipien der Erfindung eine normale nahtlose ratenadaptive (NSRA-)Übertragungsbitratenänderung einleitet. In 4 entsprechen die in den Aktionskästen 410 bis 470 beschriebenen Schritte der vorausgehenden Besprechung.
Vom Sender eingeleitete NSRA
Die vom Sender eingeleitete NSRA umfaßt die folgenden Schritte:

1. Während der Initialisierung tauschen Sender und Empfänger Informationen aus, die ihre maximalen und minimalen Fähigkeiten in bezug auf die Datenrate beschreiben. Dies entspricht der maximalen und minimalen Anzahl von Bit pro DMT-Symbol.
2. Der Sender bestimmt, daß die Datenrate vergrößert oder verkleinert werden soll.
3. Wenn die neue gewünschte Datenrate innerhalb der Ratenfähigkeiten des Empfängers liegt, schreitet der Sender zum Schritt 4 voran.
4. Der Sender sendet die neue gewünschte Datenrate unter Verwendung des EOC- oder AOC-Kanals zu dem Empfänger. Dies ist eine Nachricht des Typs "NSRA-Anforderung".
5. Der Empfänger empfängt die NSRA-Anforderungsnachricht. Wenn der Kanal die neue Datenrate unterstützen kann, schreitet der Empfänger zum Schritt 6 voran. Wenn der Kanal die neue Datenrate nicht unterstützen kann, sendet der Empfänger eine Nachricht des Typs "SRA-Verweigerung" unter Verwendung des EOC- oder AOC-Kanals zurück zum Sender.
6. Der Empfänger sendet die neue BAT unter Verwendung des AOC- oder EOC-Kanals auf der Basis der neuen Datenrate zu dem Sender. Dies entspricht einer Anforderung des Typs "NSRA-Gewährung" durch den Empfänger.
7. Der Sender empfängt die "NSRA-Gewährung".
8. Der Sender verwendet ein invertiertes Sync-Symbol als ein Flag, um dem Empfänger zu signalisieren, daß die neue BAT verwendet werden wird. Die neue Tabelle wird für die Übertragung an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet. Das invertierte Sync-Signal wirkt als eine Ratenanpassungsnachricht des Typs "SRA Go", die vom Sender gesendet wird.
9. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync-Symbol ("SRA Go"), und die neue Tabelle wird für den Empfang an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet.

5 zeigt ein Flußdiagramm 500 einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine normale nahtlose Ratenadaptive (NSRA-)Übertragungsbitratenänderung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung durch einen Sender eingeleitet wird. In 5 entsprechen die in den Aktionskästen 510 bis 590 beschriebenen Schritte der vorausgehenden Besprechung.
Die Ratenanpassung umfaßt nur das Ändern der Anzahl der Bit in einem DMT-Symbol durch Ändern der BAT und nicht der R-S-Codewortgröße, der Verschachtelertiefe oder der ADSL-Rahmengröße. Dies kann ohne Unterbrechung des Datenflußes oder Einführung von Datenfehlern geschehen.
Dieses Protokoll der Erfindung ist schneller als herkömmliche Ratenanpassungsverfahren, weil es kein erweitertes Handshake zwischen Sender und Empfänger erfordert, um die neuen Übertragungsparameter und -raten zu genehmigen. Es ist kein erweitertes Handshake notwendig, weil die Datenratenfähigkeiten im voraus bekannt sind und während des Herauffahrens ausgehandelt werden. Außerdem werden die anderen Parameter (wie etwa R-S-Codewortlänge, Verschachtelertiefe usw.) bei Verwendung des neuen Framing-Verfahrens während der Datenratenänderung nicht verändert.
Dieses Protokoll der Erfindung ist robuster als herkömmliche Ratenanpassungstechniken, weil es nicht den EOC- oder AOC-Kanal zum Senden der Nachricht "SRA Go" zur Synchronisierung des Übergangs zu der neuen Datenrate verwendet. Bei herkömmlichen Ratenanpassungstechniken können über den EOC- und AOC-Kanal gesendete Nachrichten leicht durch Rauschen auf der Leitung verfälscht werden. Diese Overhead-Kanäle werden im Framer in den Datenstrom gemultiplext und werden mit Quadraturamplitudenmodulation über eine endliche Anzahl von DMT-Subkanäle übertragen. Impulsrauschen oder anderes Rauschen, das auf der Leitung auftritt, kann leicht Bitfehler in der AOC-Kanalnachricht verursachen; und die Nachricht kann verloren gehen. Wenn die Nachricht "SRA Go" verfälscht und nicht durch den Empfänger empfangen wird, weiß der Empfänger nicht, ob die SRA-Anforderung gewährt wurde oder nicht. Der Sender nimmt dagegen an, daß die Nachricht "SRA Go" empfangen wurde und wechselt zu der neuen Datenrate und den neuen Übertragungsparametern. Der Empfänger, der die Gewährungsnachricht nicht empfangen hat, weiß nicht, wann er auf die neue Datenrate umschalten soll. Die Modems sind nicht synchronisiert, und es entstehen Datenfehler.
Das Protokoll der Erfindung ist robust, weil im Gegensatz zu herkömmlichen Ratenanpassungstechniken die Nachricht "SRA Go" nicht über eine EOC- oder AOC-Nachricht gesendet wird, die leicht verfälscht werden kann. Stattdessen wird die Gewährung der Ratenanpassungsanforderung über ein invertiertes Sync-Symbol übermittelt. Das Sync-Symbol wird in den ANSI- und ITU-Standards als festes, keine Daten führendes DMT-Symbol definiert, das alle 69 Symbole gesendet wird. Das Sync-Symbol wird konstruiert, indem alle DMT-Träger unter Verwendung von einfacher QPSK-(2-Bit-QAM-) Modulation mit einer vordefinierten PN-Sequenz moduliert werden. Dieses Signal, das während des gesamten Modeminitialisierungsprozesses verwendet wird, besitzt spezielle Autokorrelationseigenschaften, die die Erkennung des Sync-Symbols und des invertierten Sync-Symbols sogar in stark rauschbehafteten Umgebungen ermöglichen. Ein invertiertes Sync-Symbol ist ein Sync-Symbol, bei dem Phaseninformationen in dem QAM-Signal um 180 Grad verschoben sind. Es können auch andere Phasenverschiebungen (als 180 Grad) des Sync-Symbols für die SRA-Go-Nachricht verwendet werden. Durch die Verwendung des Sync-Symbols für die Nachricht "SRA Go" wird das Ratenanpassungsprotokoll sogar in den am stärksten rauschbehafteten Umgebungen sehr robust.
Schnelles SRA-(FSRA-)Protokoll unter Verwendung gespeicherter BATs
Das schnelle SRA-(FSRA-)Protokoll ändert die Datenrate auf der Leitung nahtlos schneller als das NSRA-Protokoll. Dies ist für bestimmte Anwendungen wichtig, die augenblicklich mit der Zeit aktiviert und deaktiviert werden, oder wenn plötzliche Kanaländerungen auftreten. Beim FSRA-Protokoll werden "gespeicherte BATs" verwendet, um das SRA-Handshake zu beschleunigen und schnelle Änderungen in der Datenrate zu ermöglichen. Im Gegensatz zu bei G.992.2 verwendeten Profilen enthält die gespeicherte BAT nicht die R-S-Codierungs- und Verschachtelungsparameter, da diese Parameter bei Verwendung des Overhead-Framing mit konstantem Prozentsatz nicht beeinflußt werden, wenn eine Ratenänderung auftritt.
Die BATs werden unter Verwendung der im vorherigen Abschnitt beschriebenen NSRA ausgetauscht. Nachdem die einmalige NSRA abgeschlossen ist und eine auf diesem bestimmten Kanalzustand oder Anwendungszustand basierende BAT von beiden Sendern/Empfängern gespeichert wurde, kann das FSRA-Protokoll die gespeicherte BAT verwenden, um eine schnelle Online-Ratenanpassung abzuschließen. Gespeicherte BATs werden so gekennzeichnet, daß sowohl Sender als auch Empfänger einfach einander benachrichtigen müssen, welche Tabelle verwendet werden soll, ohne daß die Informationen tatsächlich neu gesendet werden müssen. Zum Beispiel kann die gespeicherte BAT beziffert werden. Der Sender oder Empfänger teilt einfach dem anderen Sender/Empfänger mit, welche BAT-Tabellennummer für nachfolgende Übertragung verwendet werden soll. Es können entweder der Empfänger oder der Sender das FSRA-Protokoll einleiten.
Vom Empfänger eingeleitete FSRA
Das Protokoll der vom Empfänger eingeleiteten FSRA umfaßt die folgenden Schritte:

1. Der Empfänger bestimmt, daß die Datenrate vergrößert oder verkleinert werden soll.
2. Wenn eine gespeicherte BAT mit der neuen Kanal- und/oder Anwendungsbedingung übereinstimmt, schreitet der Empfänger zum Schritt 3 voran. Wenn keine gespeicherte BAT mit der Bedingung übereinstimmt, wird eine NSRA eingeleitet (wie oben beschrieben).
3. Der Empfänger sendet eine Nachricht zu dem Sender, die spezifiziert, welche gespeicherte BAT für die Übertragung verwendet werden soll, auf der Basis der neuen Kanal- und/oder Anwendungsbedingung. Dies entspricht einer "FSRA-Anforderung" durch den Empfänger.
4. Der Sender empfängt die "FSRA-Anforderung".
5. Der Sender verwendet ein invertiertes Sync-Symbol als ein Flag, um dem Empfänger zu signalisieren, daß die angeforderte gespeicherte BAT für die Übertragung verwendet werden wird. Die gespeicherte BAT wird für die Übertragung an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet. Das invertierte Sync-Signal entspricht einer durch den Sender gesendeten Ratenanpassungsnachricht "SRA Go".
6. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync-Symbol ("SRA Go"), und die neue BAT wird für den Empfang an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet.

6 zeigt ein Flußdiagramm 600 einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem ein Empfänger gemäß den Prinzipien der Erfindung eine schnelle nahtlose ratenadaptive (FSRA-)Übertragungsbitratenänderung einleitet. In 6 entsprechen die in den Aktionskästen 610 bis 660 beschriebenen Schritte der vorausgehenden Besprechung.
Vom Sender eingeleitete FSRA
Das Protokoll der vom Sender eingeleiteten FSRA umfaßt die folgenden Schritte:

1. Der Sender bestimmt, daß die Datenrate vergrößert oder verkleinert werden soll.
2. Wenn eine gespeicherte BAT mit der neuen Kanal- und/oder Anwendungsbedingung übereinstimmt, schreitet der Sender zum Schritt 3 voran. Wenn keine gespeicherte BAT mit der Bedingung übereinstimmt, wird eine NSRA eingeleitet (wie oben beschrieben).
3. Der Sender sendet eine Nachricht zu dem Empfänger, die spezifiziert, welche gespeicherte BAT für die Übertragung verwendet werden soll, auf der Basis der neuen Kanal- und/oder Anwendungsbedingung. Dies entspricht einer "FSRA-Anforderung" des Senders.
4. Der Empfänger empfängt die "FSRA-Anforderung".
5. Der Empfänger sendet die Nachricht "FSRA-Gewährung" zu dem Sender zurück, um die "FSRA-Anforderung" zu gewähren.
6. Der Sender empfängt die "FSRA-Gewährung".
7. Der Sender verwendet ein invertiertes Sync-Symbol als ein Flag, um dem Empfänger zu signalisieren, daß die angeforderte gespeicherte BAT für die Übertragung verwendet werden wird. Die spezifizierte gespeicherte BAT wird für die Übertragung an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet. Das invertierte Sync-Signal entspricht einer durch den Sender gesendeten Ratenanpassungsnachricht "SRA Go".
8. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync-Symbol ("SRA Go"), und die neue BAT wird für den Empfang an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das invertierte Sync-Symbol verwendet.

7 zeigt ein Flußdiagramm 700 einer Ausführungsform eines Prozesses, bei dem eine schnelle nahtlose ratenadaptive (FSRA-)Übertragungsbitratenänderung durch einen Sender gemäß den Prinzipien der Erfindung eingeleitet wird. In 7 entsprechen die in den Aktionskästen 710 bis 780 beschriebenen Schritte der vorausgehenden Besprechung.
Das FSRA-Protokoll kann sehr schnell abgeschlossen werden. Es erfordert nur den Austausch von zwei Nachrichten (FSRA-Gewährung und FSRA-Anforderung) und eines invertierten Sync-Symbols. FSRA ist schneller als NSRA, weil die BAT gespeichert ist und nicht ausgetauscht werden muß. Wie beim NSRA-Protokoll ist das FSRA-Protokoll auch in rauschbehafteten Umgebungen sehr robust, weil es invertierte Sync-Symbole für das "SRA Go" benutzt.
Verwendung von SRA-Protokollen für das Power-Management (Eintreten in und Austreten aus Low-Power-Betriebsarten)
Der Full-Power-Modus wird während des normalen Betriebs des Senders/Empfängers verwendet. Low-Power-Übertragungsbetriebsarten werden häufig in Sendern/Empfängern verwendet, um Strom zu sparen, falls Daten nicht über die Leitung übertragen werden müssen. Viele Modems besitzen Low-Power-Betriebsarten oder "Sleep-Betriebsarten", die es einem Sender/Empfänger ermöglichen, auf einem signifikant niedrigeren Leistungspegel zu arbeiten, wenn die Übertragungsanforderungen verringert sind. Viele Modems besitzen außerdem Protokolle, die es ihnen ermöglichen, sehr schnell in diese Low-Power-Betriebsarten einzutreten und aus diesen auszutreten, so daß der Benutzer durch den Übergang des Modems in den Zustand des Low-Power-Modus nicht negativ beeinflußt wird. Die durch die Erfindung bereitgestellten SRA-Protokolle dienen für den Eintritt und Austritt in bzw. aus Low-Power-Betriebsarten auf sehr schnelle und nahtlose Weise.
Es gibt zwei Grundtypen des Low-Power-Modus (LPM):
LPM mit niedriger Datenrate
Dies ist der Low-Power-Modus mit sehr niedriger Datenrate (z.B. 32 kbps). Es sind nur einige wenige der Subkanäle aktiv. Die Datenverbindung wird aufrechterhalten. Außerdem kann der Pilotton übertragen werden, um das Schleifen-Timing aufrechtzuerhalten.
LPM mit Datenrate null
Dies ist ein Low-Power-Modus mit einer effektiven Datenrate von 0 kbps, d.h. keine Subkanäle modulieren Daten. Es wird keine Datenverbindung aufrechterhalten.
In diesem Fall kann auch der Pilotton übertragen werden, um das Schleifen-Timing aufrechtzuerhalten.
Sowohl bei LPM mit niedriger Datenrate als auch LPM mit Datenrate null kann das Sync-Symbol, das im normalen Full-Power-Modus alle 69 Symbole gesendet wird, an oder aus sein. Wenn das Sync-Symbol während des Low-Power-Modus weiterhin übertragen wird, kann der Empfänger mit dem Sync-Symbol auf Kanaländerungen und andere Fluktuationen auf der Leitung überwachen. Eine Übertragung des Sync-Symbols alle 69 Symbole kann jedoch zu nicht stationärem Übersprechen führen und könnte andere Signale auf derselben Telefonleitung oder in demselben Leitungsbündel beeinträchtigen. Wenn das Sync-Symbol während des Low-Power-Modus nicht gesendet wird, besteht kein nichtstationäres Übersprechen auf der Telefonleitung oder dem Leitungsbündel. In diesem Fall kann der Empfänger jedoch nicht den Kanal mit dem Sync-Symbol überwachen.
Eintritt in den Low-Power-Modus unter Verwendung von FSRA
1. Vom Empfänger eingeleiteter Übergang in den Low-Power-Modus
Der Empfänger leitet den Übergang in den Low-Power-Modus unter Verwendung des Protokolls der vom Empfänger eingeleiteten FSRA ein. Ein den Übergang zum Low-Power-Modus einleitender Empfänger verwendet eine dem Low-Power-Modus entsprechende gespeicherte BAT. Die gespeicherte BAT-Tabelle für den Low-Power-Modus kann entweder einen LPM mit niedriger Datenrate oder einen LPM mit Datenrate null freigeben. Die BAT für Low-Power-Modus kann durch das System vordefiniert oder unter Verwendung des NSRA-Prozesses ausgetauscht und gespeichert werden. In jedem Fall verwendet der Empfänger das Protokoll der vom Empfänger eingeleiteten FSRA, um die BAT für Low-Power-Modus zu designieren und synchron auf die Verwendung dieser BAT für die Übertragung umzuschalten.
2. Vom Sender eingeleiteter Übergang in den Low-Power-Modus
Es gibt zwei Arten, auf die der Sender das Protokoll der vom Sender eingeleiteten FSRA verwenden kann, um in den Low-Power-Modus einzutreten. Bei einer Ausführungsform kann der Sender den gesamten Prozeß der vom Sender eingeleiteten FSRA verwenden und den Übergang anfordern. Wie beim Fall des vom Empfänger eingeleiteten Übergangs in den Low-Power-Modus verwendet den Übergang in den Low-Power-Modus einleitende Sender eine gespeicherte BAT für den Low-Power-Modus. Die gespeicherte BAT-Tabelle für den Low-Power-Modus kann entweder LPM mit niedriger Datenrate oder LPM mit Null-Datenrate freigeben. Die Low-Power-Modus-BAT kann vom System vordefiniert oder unter Verwendung des NSRA-Prozesses ausgetauscht und gespeichert werden. In jedem Fall verwendet der Sender das Protokoll der vom Sender eingeleiteten FSRA zum Designieren der Low-Power-Modus-BAT und schaltet synchron unter Verwendung dieser BAT zur Übertragung zu dem Low-Power-Modus um.
Bei einer zweiten Ausführungsform kann der Sender direkt zu Schritt 7 des oben beschriebenen Protokolls der vom Sender eingeleiteten FSRA übergehen und das invertierte Sync-Symbol senden, um den Übergang in den Low-Power-Modus anzuzeigen. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync und geht in den Low-Power-Modus über. In diesem Fall erkennt der Empfänger, da der Sender keine FSRA-Anforderung gesendet hat, daß ein empfangenes invertiertes Sync-Symbol ohne gesendete FSRA-Anforderung anzeigt, daß der Sender zum Low-Power-Modus umschaltet. Die Low-Power-Modus-BAT wird (vordefiniert durch das System) oder vorher identifiziert und gespeichert, so daß sowohl Sender als auch Empfänger die BAT verwenden. Bei einer alternativen zweiten Ausführungsform sendet der Sender im Schritt 7 ein anderes Signal, das von Sender und Empfänger als das Signal vordefiniert wird, das für den Übergang in den Low-Power-Modus verwendet wird, ohne eine "FSRR-Anforderung". Zum Beispiel kann der Sender ein Sync-Symbol mit einer Phasendrehung von 45 Grad anstelle des invertierten (180-Grad-)Sync-Symbols senden. Ein Sync-Symbol mit einer Phasendrehung von 45 Grad zeigt an, daß der Sender unter Verwendung der mit dem Low-Power-Modus assoziierten BAT an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das Sync-Symbol mit einer Drehung von 45 Grad in den Low-Power-Modus übergeht.
Der vom Sender eingeleitete Eintritt in den Low-Power-Modus, so wie er bei der zweiten Ausführungsform definiert wird, hat den Vorteil, daß er von dem Rückwärtskanal nicht erfordert, den Übergang durchzuführen. Der Rückwärtskanal ist als der Kommunikationskanal in der entgegengesetzten Richtung definiert, d.h. hier der Kommunikationskanal, mit dem die FSRA-Nachrichten vom Empfänger zum Sender gesendet werden. Dies ist vorteilhaft, weil sich der Rückwärtskanal bereits in dem Low-Power-Modus ohne Datenverbindung befinden kann. Wenn keine Daten zum Senden bereit sind, kann der Sender einfach in den Low-Power-Modus übergehen. Dies ist eine wichtige Stromspartechnik, da der Sender einen großen Teil des zum Senden des Signals durch die Leitung erforderlichen Stroms verbraucht. Der vom Sender eingeleitete Übergang in Low-Power-Betriebsarten ist auch in Implementierungen des Typs "Soft Modem" (auf der Basis des PC-Hosts) nützlich. Bei einer Soft-Modem-Implementierung führt der Hostprozessor die Modem-Sender/Empfänger-Funktionen und viele andere PC-Anwendungen gleichzeitig durch. Wenn der Hostprozessor eine andere Task durchführen muß, die es ihm nicht erlaubt, den ADSL-Sender auszuführen, kann der Prozessor den Sender durch Senden des invertierten Sync-Symbols oder des Sync-Symbols mit 45 Grad Drehung schnell in den Low-Power-Modus überführen. Danach können die Hostprozessor-Betriebsmittel von der anderen Task verbraucht werden. Der ADLS-Sender sendet kein Signal (8 kbps) auf die Leitung.
Die oben beschriebenen vom Sender eingeleiteten und vom Empfänger eingeleiteten Protokolle ermöglichen es dem Kommunikationssystem, in jeder Richtung (signalaufwärts und signalabwärts) getrennt oder in beiden Richtungen zusammen in einen Low-Power-Modus einzutreten. Die oben beschriebenen Fälle konzentrieren sich jeweils auf eine Richtung. Die Protokolle können kombiniert werden, um gleichzeitig einen Übergang in beiden Richtungen zu erzielen. Man nehme zum Beispiel an, daß der Sender/Empfänger darauf ausgerichtet ist, am Kundenstandort (CPT) in einen Low-Power-Modus als Reaktion auf einen PC, der auch in einen ähnlichen Zustand eintritt, einzutreten. Der CPT verwendet zuerst den vom Empfänger eingeleiteten Low-Power-Modus-Übergang, um den Abwärtsstrom (Richtung von CO zu CPT) in den Low-Power-Modus zu versetzen. Danach verwendet der CPT den vom Sender eingeleiteten Übergang in den Low-Power-Modus, um den Aufwärtsstrom (Richtung von CPT zu CO) in den Low-Power-Modus zu versetzen.
Austritt aus dem Low-Power-Modus
1. Vom Empfänger eingeleiteter Austritt aus dem Low-Power-Modus
Gemäß den SRA-Protokollen gibt es zwei Ausführungsformen, die der Empfänger verwenden kann, um aus dem Low-Power-Modus auszutreten. Bei einer ersten Ausführungsform kann der vom Empfänger eingeleitete Austritt aus dem Low-Power-Modus durch Verwendung des vom Empfänger eingeleiteten NSRA- oder FSRA-Protokolls erzielt werden, wenn der Low-Power-Modus immer noch mindestens eine langsame Datenverbindung in der Rückwärtsrichtung (LPM bis niedriger Datenrate) aufweist. Dies ist notwendig, weil der Empfänger in der Lage sein muß, die SRA-Forderung zusammen mit der zu verwendenden BAT zu dem Sender zurückzusenden. Wenn der Sender das Sync-Symbol im Low-Power-Modus nicht ausgeschaltet hat, würden wie oben beschrieben die NSRA- oder FSRA-Protokolle verwendet. Wenn das Sender-Sync-Symbol während des Low-Power-Modus ausgeschaltet wird, sendet der Sender "SRA Go" durch Wiedereinschalten des Sync-Symbols. Der Empfänger erkennt die Anwesenheit des Sync-Symbols (mit oder ohne Inversion) als Flag zum Synchronisieren der Datenratenänderung.
Bei einer zweiten Ausführungsform besteht in der Rückwärtsrichtung keine Datenverbindung (LPM mit Null-Datenrate). Der Empfänger leitet einen Austritt aus, indem er zuerst einen (nachfolgend beschriebenen) "vom Sender eingeleiteten Austritt aus dem Low-Power-Modus" in der Rückwärtsrichtung einleitet. Dies gibt die Datenverbindung in der Rückwärtsrichtung frei. Der Empfänger verwendet das vom Empfänger eingeleitete NSPA- oder FSRA-Protokoll zum Austritt aus dem Low-Power-Modus in seiner eigenen Richtung. Wie oben beschrieben wird, wenn das Sender-Sync-Symbol während des Low-Power-Modus ausgeschaltet wird, durch den Sender "SRA Go" gesendet, indem das Sync-Symbol wieder eingeschaltet wird. Der Empfänger erkennt die Anwesenheit des Sync-Symbols (mit oder ohne Inversion) als Flag zum Synchronisieren der Datenratenänderung.
2. Vom Sender eingeleiteter Austritt aus dem Low-Power-Modus
Gemäß den SRA-Protokollen gibt es zwei Ausführungsformen, die der Sender benutzen kann, um aus dem Low-Power-Modus auszutreten. Bei der ersten Ausführungsform verwendet der Sender den gesamten vom Sender eingeleiteten FSRA- oder NSRA-Prozeß und fordert den Übergang an. Dies erfordert, daß in beiden Richtungen eine Datenverbindung besteht (LPM mit niedriger Datenrate), so daß die Protokollnachrichten ausgetauscht werden können. Wie bei dem vom Empfänger eingeleiteten Austritt aus dem Low-Power-Modus würden, wenn der Sender das Sync-Symbol im Low-Power-Modus nicht ausgeschaltet hat, wie oben beschrieben die NSRA- oder FSRA-Protokolle verwendet. Wenn der Sender während des Low-Power-Modus das Sync-Symbol ausgeschaltet hätte, würde das "SRA Go" vom Sender durch Wiedereinschalten des Sync-Symbols gesendet. Der Empfänger erkennt die Anwesenheit des Sync-Symbols (mit oder ohne Inversion) als Flag zum Synchronisieren der Datenratenänderung.
Bei der zweiten Ausführungsform kann der Sender aus dem Low-Power-Modus austreten, indem er direkt zu Schritt 7 des vom Sender eingeleiteten FSRA-Protokolls übergeht. Der Sender sendet das invertierte Sync-Symbol, um den Übergang aus dem Low-Power-Modus heraus anzuzeigen. Dies erfordert, daß während des Low-Power-Modus ein Sync-Symbol gesendet wird. Dieses Protokoll erfordert kein LPM mit niedriger Datenrate. Der Empfänger erkennt das invertierte Sync und tritt aus dem Low-Power-Modus aus. Der Empfänger ist dafür entworfen, zu erkennen, daß ein ohne FSRA-Anforderung empfangenes invertiertes Sync-Symbol anzeigt, daß der Sender aus dem Low-Power-Modus austritt. Die Full-Power-Modus-BAT wird identifiziert und zuvor in der Verbindung gespeichert, so daß sowohl Sender als auch Empfänger über die BAT verfügen. Zum Beispiel kann die beim Austritt aus einem Low-Power-Modus zu verwendende BAT durch das System so definiert werden, daß sie als Vorgabe die BAT der letzten Full-Power-Verbindung ist. Alternativ dazu kann der Sender ein anderes Signal senden, das von Sender und Empfänger als das Signal vordefiniert wird, das für den Übergang aus dem Low-Power-Modus heraus verwendet wird, ohne eine "FSRA-Anforderung". Zum Beispiel kann der Sender ein Sync-Symbol mit 45 Grad Phasendrehung anstelle des invertierten (180-Grad-)Sync-Symbols senden. Wenn der Empfänger das Sync-Symbol mit 45 Grad Phasendrehung erkennt, erkennt der Empfänger, daß der Sender aus dem Low-Power-Modus heraus übergeht, unter Verwendung der mit dem Full-Power-Modus assoziierten BAT an dem ersten Rahmen oder einer endlichen Anzahl von Rahmen im Anschluß an das Sync-Symbol mit einer Drehung von 45 Grad. Hätte der Sender das Sync-Symbol während des Low-Power-Modus ausgeschaltet, würde "SRA go" durch den Sender durch Wiedereinschalten des Sync-Symbols gesendet. Der Empfänger erkennt die Anwesenheit des Sync-Symbols (mit oder ohne Phasenverschiebung) als Flag zum Synchronisieren der Datenratenänderung.
Obwohl in der ganzen vorliegenden Beschreibung die BAT als eine Tabelle definiert wird, die die Anzahl der jedem Subkanal zugeteilten Bit spezifiziert, kann die BAT auch andere Parameter enthalten, die mit dem Zuteilen von Bit zu Subkanälen in einem Mehrträgersystem assoziiert sind. Ein zusätzlicher Parameter ist zum Beispiel die Feinverstärkung pro Subkanal, so wie sie in den Standards von ANSI und ITU definiert werden. In diesem Fall enthält die BAT, wenn die BAT während des NSRA-Protokolls ausgetauscht wird oder die BAT während des FSRA-Protokolls gespeichert wird, auch den Feinverstärkungswert für jeden Subkanal.
Das System und die zugeordneten Protokolle für nahtlose Ratenanpassung gelten auch für DMT-Systeme, die Wege mit zweifacher (oder mehrfacher) Latenz implementieren. Ein Zweifachlatenzsystem wird in den Standards von ITU und ANSI als ein DMT-System definiert, das zwei Datenströme mit verschiedenen Latenzspezifikationen in dem Framer-/FEC-Block unterstützt. 3 zeigt ein Standard-ADSL-DMT-System 300, das Zweifachlatenz implementiert, als Beispiel für ein System mit mehreren Latenzen. Das System 300 enthält drei Schichten: die Modulationsschicht 310, die Framer-/FEC-Schicht 320 und die ATM-TC-Schicht 340, die den oben in Beziehung auf
1 beschriebenen drei Schichten ähnlich, aber nicht mit ihnen identisch sind.
Die Modulationsschicht 310 liefert mit der DMT-Modulation assoziierte Funktionalität. Die DMT-Modulation wird unter Verwendung einer inversen diskreten Fourier Transformation (IDFT) 112 implementiert. Die IDFT 112 moduliert Bit aus dem Codierer 314 für Quadraturamplitudenmodulation (QAM) mit zwei Eingängen in die Mehrträger-Subkanäle. Die Funktionsweise der Modulationsschicht 310 ist der der Modulationsschicht 110 von 1 analog, mit dem Unterschied, daß die Modulationsschicht 310 anstatt nur eines Eingangs mehrere Eingänge aufweist. Die in 3 gezeigte Frame-/FEC-Schicht 320 weist zwei Wege auf. Diese Schicht enthält einen ersten Weg, der dieselben Blöcke wie in der Frame-/FEC-Schicht 120 von 1 enthält, nämlich den Verschachtelungsblock (ICT) 122, den Vorwärtsfehlerkorrekturblock (FEC) 124, den Verwürflerblock (SCR) 126, den CRC-Block (Cyclic Redundancy Check) 128 und den ADSL-Framer-Block 130. Die Schicht enthält ferner einen zweiten Weg, der jeweils einen zweiten Vorwärtsfehlerkorrekturblock (FEC) 124', Verwürflerblock (SCR) 126', CRC-Block (Cyclic Redundancy Check) 128' und ADSL-Framer-Block 130' enthält. Die Frame-/FEC-Schicht 320 stellt mit dem Erstellen eines Bitstroms der Modulation assoziierte Funktionalität bereit.
Der neue untere Weg durch die Framer-/FEC-Schicht 320 weist einen anderen Betrag der Latenz als der ursprüngliche obere Weg entsprechend 1 auf, weil der untere Weg keine Verschachtelung an dem Datenstrom ausführt. Es wird Zweifachlatenz verwendet, um verschiedene Anwendungsbitströme mit verschiedenen Latenzanforderungen durch das ADSL-DMT-Modem zu senden. Als Beispiel kann eine Anwendung, die hohe Latenz tolerieren kann (z.B. Video auf Bestellung) durch den oberen Weg mit hoher Latenz mit Verschachtelung gesendet werden, während eine Anwendung mit Anforderungen niedriger Latenz (z.B. Voice) durch den unteren Weg mit niedriger Latenz ohne Verschachtelung gesendet werden kann.
Die ATM-TC-Schicht 340 enthält einen ATM-TC-Block 342 mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen, der Bit und Byte in Zellen zu Rahmen für jeden Weg transformiert.
Das System und Verfahren der nahtlosen Ratenanpassung der vorliegenden Erfindung gelten für ein System mit Zweifachlatenz oder sogar auch Mehrfachlatenz. Im Fall von Zweifachlatenz sind die FEC- und Verschachtelungsparameter für beide Wege von der DMT-Symbolgröße entkoppelt. Die BAT enthält zusätzlich zu der Anzahl der jedem Subkanal zugeteilten Bit die Datenrate für jeden Latenzweg in Form von Bit pro DMT-Symbol. wenn nahtlose Ratenanpassungen unter Verwendung der FSRA- und NSRA-Protokolle durchgeführt werden, gibt die BAT auch die Datenrate für jeden Latenzweg an. Wenn zum Beispiel das Zweifachlatenzsystem mit 1,536 Mbps auf dem verschachtelten Weg (oberer Weg mit hoher Latenz) und 256 kbps in dem nichtverschachtelten Weg (unterer Weg mit niedriger Latenz) arbeitet und eine SRA eingeleitet wird, spezifiziert das SRA-Protokoll die neue BAT, die die Anzahl der Bit pro Subkanal sowie die neue Datenrate für jeden Latenzweg enthält. Bei einer DMT-Symbolrate von 4 kHz ein System, das mit 1,536 Mbps + 256 kbps = 1,792 Mbps 1792000/4000 = 448 Gesamtbit pro Symbol läuft. Die BAT spezifiziert, daß dem verschachtelten Weg 1536000/4000 = 384 Bit pro Symbol und dem nichtverschachtelten Weg 256000/4000 = 64 Bit pro Symbol zugeteilt werden. In dem Beispiel kann, wenn eine SRA durchgeführt wird, die neue Datenrate für den verschachtelten Weg 1,048 Mbps (1048000/4000 = 262 Bit pro Symbol) betragen, und die neue Datenrate für den nichtverschachtelten Weg kann 128 kbps (128000/4000 = 32 Bit pro DMT-Symbol) betragen, was zu einer Gesamtdurchsatzrate von 1,176 kbps (oder insgesamt 294 Bit pro DMT-Symbol) führt. Die NSRA- und FSRA-Protokolle in Kombination mit dem hier spezifizierten Framing-Verfahren schließen diese Datenratenänderung in beiden Latenzwegen auf nahtlose Weise ab. Auch ist es möglich, die Datenrate auf beiden Latenzwegen nicht zu ändern. Zum Beispiel könnte man wünschen, den 256-kbps-Weg mit niedriger Latenz auf einer konstanten Datenrate zu halten, weil er Voice-Daten (mehrere Ferngespräche) führt, die nicht mit einer niedrigeren Rate arbeiten können, während der 1,536-Mbps-Weg Internet-Zugangsdaten führen kann, die eine Ratenänderung tolerieren können. In diesem Beispiel wird während der SRA die Datenrate des Weges mit niedriger Latenz konstant auf 256 kbps gehalten, während sich die Datenrate des Weges mit hoher Latenz ändert.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit ADSL-Systemen offengelegt wurde, kann sie auch auf ein beliebiges System angewandt werden, das Mehrträgermodulation verwendet. Im allgemeinen gilt die Erfindung für jedes System, in dem verschiedene Anzahlen von Bit auf den Trägern moduliert werden.
Obwohl die Erfindung insbesondere mit Bezug auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist für Fachleute erkennbar, daß verschiedene Änderungen von Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die angefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Verfahren zur Verwendung von Mehrträgermodulation in einem Mehrträger-Übertragungssystem (100, 300), mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern (200), die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen und eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten; und Senden einer ersten Vielzahl der Codewörter (200) mit einer ersten Übertragungsbitrate unter Verwendung einer ersten Zuteilung von Bit; dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungsbitrate in eine zweite Übertragungsbitrate unter Verwendung einer zweiten Zuteilung von Bit umgeändert wird und daß eine zweite Vielzahl der Codewörter (200) mit der zweiten Bitrate gesendet wird, wobei die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl der Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern (200) verwendet werden, für die zweite Vielzahl von Codewörtern benutzt wird, um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielzahl von Codewörtern (200) und die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter verschachtelt werden, wobei der zum Verschachteln der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) verwendete spezifizierte Verschachtelungsparameter derselbe spezifizierte Verschachtelungsparameter ist, mit dem die zweite Vielzahl von Codewörtern 200) verschachtelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung mit der ersten Übertragungsbitrate das Zuteilen einer ersten Anzahl von Bit zu einem ersten diskreten Mehrfrequenz-(DMT-)Symbol wie durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt umfaßt und die Übertragung mit der zweiten Übertragungsbitrate das Zuteilen einer zweiten Anzahl von Bit zu einem zweiten DMT-Symbol wie durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Übertragungsrate gesendete DMT-Symbole im wesentlichen konstant ist, wobei das Paritätsbitverhältnis die Anzahl der Paritätsbit (206) in einem DMT-Symbol dividiert durch die Gesamtzahl der Bit in der für dieses DMT-Symbol verwendeten Bitzuteilungstabelle ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die DMT-Symbole von der Codewortgröße entkoppelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bit der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) unter Verwendung einer ersten Bitzuteilungstabelle zum Senden solcher Codewörter (200) mit der ersten Übertragungsbitrate Trägersubkanälen zugeteilt werden und die Bit der zweiten Vielzahl von Codewörtern (200) unter Verwendung einer zweiten Bitzuteilungstabelle zum Senden solcher Codewörter (200) mit der zweiten Übertragungsbitrate Trägersubkanälen zugeteilt werden.
Verfahren zur Verwendung der Mehrträgermodulation in einem Mehrträgersystem (100, 300), mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Vielzahl von Codewörtern (200), die eine spezifizierte Codewortgröße aufweisen, wobei jedes Codewort (200) eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthält; Empfangen einer ersten Vielzahl von Codewörtern (200) von Trägersubkanälen mit einer ersten Empfangsbitrate; Demodulieren der Bit der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) unter Verwendung einer ersten Bitzuteilungstabelle; dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) mit einer zweiten Empfangsbitrate von Trägersubkanälen empfangen werden, wobei die Bit der zweiten Vielzahl von Codewörtern (200) unter Verwendung einer zweiten Bitzuteilungstabelle demoduliert werden, wobei die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die zur Demodulation der Bit der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) verwendet werden, zur Demodulation der Bit der zweiten Vielzahl von Codewörtern (200) verwendet werden, um eine nahtlose Änderung der Empfangsrate zu erzielen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielzahl von Codewörtern (200) und die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) gemäß einem spezifizierten Entschachtelungsparameter entschachtelt werden, wobei der zum Entschachteln der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) verwendete Entschachtelungsparameter derselbe spezifizierte Entschachtelungsparameter ist, mit dem die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) entschachtelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangen mit der ersten Empfangsbitrate ein Demodulieren einer ersten Anzahl von Bit eines ersten DMT-Symbols wie durch die erste Bitzuteilungstabelle bestimmt umfaßt und das Empfangen mit der zweiten Empfangsbitrate das Demodulieren einer zweiten Anzahl von Bit eines zweiten DMT-Symbols wie durch die zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt umfaßt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein System von Codewörtern (200) des digitalen Teilnehmeranschlusses (DSL) zur Übertragung zu einem Empfänger bereitgestellt wird und daß die Codewörter (200) moduliert werden, um diskrete Mehrfrequenz-(DMT-)Symbole mit einer Anzahl von Bit zu bilden, die durch eine Übertragungsratenfähigkeit des Mehrträger-Übertragungssystems (100, 300) bestimmt wird, wobei insbesondere die Anzahl der Bit in den Codewörtern (200) ein nichtganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Bit in den DMT-Symbolen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielzahl von Codewörtern (200) mit einer ersten Empfangsbitrate unter Verwendung einer ersten Bitzuteilungstabelle empfangen wird und die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) mit einer zweiten Empfangsbitrate empfangen wird, wobei die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl der Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die für die erste Vielzahl von Codewörtern (200) verwendet werden, für die zweite Vielzahl von Codewörtern (200) verwendet werden und die Anzahl der Bit in der ersten Bitzuteilungstabelle von der Anzahl von Bit in der zweiten Zuteilungstabelle verschieden ist, um eine nahtlose Änderung der Empfangsbitrate zu erzielen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrträger-Übertragungssystem (100, 300) einen Sender und einen Empfänger enthält, wobei der Sender und der Empfänger zum Senden der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) mit der ersten Übertragungsbitrate eine erste Bitzuteilungstabelle verwenden, wobei eine Nachricht, die Übertragungsbitrate von der ersten zu der zweiten Übertragungsbitrate zu wechseln, gesendet wird, wobei im Empfänger und im Sender zum Senden mit der zweiten Übertragungsbitrate eine zweite Bitzuteilungstabelle verwendet wird, wobei die Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zwischen Sender und Empfänger synchronisiert wird, und wobei Codewörter (200) mit der zweiten Bitübertragungsrate unter Verwendung derselben spezifizierten Codewortgröße und spezifizierten Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur wie beim Senden von Codewörtern (200) mit der ersten Übertragungsbitrate gesendet werden, um eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate zu erzielen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachricht die zweite Bitzuteilungstabelle enthält, wobei vorzugsweise der Empfänger die Nachricht zum Sender sendet.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender und im Empfänger eine Vielzahl von Bitzuteilungstabellen gespeichert wird, wobei die Nachricht spezifiziert, welche der gespeicherten Bitzuteilungs tabellen als die zweite Bitzuteilungstabelle verwendet werden soll.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender die Nachricht zum Empfänger sendet oder der Empfänger die Nachricht zum Sender sendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisieren das Senden eines Flag-Signals umfaßt, wobei vorzugsweise das Flag-Signal ein vordefiniertes Signal ist, insbesondere ein Sync-Symbol mit einer vordefinierten Phasenverschiebung oder ein invertiertes Sync-Symbol.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von diskreten Mehrfrequenz-(DMT-)Symbolen mit der ersten Übertragungsbitrate verwendet und zum Senden der Vielzahl von DMT-Symbolen mit der zweiten Übertragungsbitrate zu der zweiten Bitzuteilungstabelle gewechselt wird, wobei die zweite Bitzuteilungstabelle für die Übertragung beginnend mit einem vorbestimmten der DMT-Symbole verwendet wird, das der Übertragung des Flag-Signals folgt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte DMT-Symbol das erste DMT-Symbol ist, das der Übertragung des Flag-Signals folgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender das Flag-Signal zum Empfänger oder der Empfänger das Flag-Signal zum Sender sendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bitzuteilungstabelle einen Sendeleistungspegel für jeden Trägersubkanal oder eine Zuteilung von Bit zu Trägersubkanälen für jeden Latenzweg in einem Mehrträgersystem mit mehreren Latenzwegen spezifiziert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Codewörtern (200) einen spezifizierten Verschachtelungsparameter zum Verschachteln der Vielzahl von Codewörtern (200) aufweist und daß das Mehrträger-Übertragungssystem (100, 300) einen Sender und einen Empfänger enthält, wobei der Sender und der Empfänger zum Senden der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) mit der ersten Übertragungsbitrate in einem ersten Power-Modus eine erste Bitzuteilungstabelle verwenden, wobei in dem Empfänger und in dem Sender zum Senden der zweiten Vielzahl von Codewörtern (200) mit einer zweiten Übertragung in einem zweiten Power-Modus eine zweite Bitzuteilungstabelle gespeichert wird, wobei die Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zwischen Sender und Empfänger synchronisiert wird und wobei durch Verwendung der zweiten Bitzuteilungstabelle zum Senden von Codewörtern (200) in den zweiten Power-Modus eingetreten wird, wobei der spezifizierte Verschachtelungsparameter, die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die zum Senden der ersten Vielzahl von Codewörtern (200) in dem ersten Power-Modus verwendet werden, auch zum Senden der zweiten Vielzahl von Codewörtern (200) in dem zweiten Power-Modus verwendet werden, um eine nahtlose Änderung des Power-Modus zu erzielen und nahtlos in den zweiten Power-Modus einzutreten.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisieren das Senden eines Flag-Signals umfaßt, wobei vorzugsweise das Flag-Signal ein vordefiniertes Signal ist, insbesondere ein Sync-Symbol mit einer vordefinierten Phasenverschiebung oder ein invertiertes Sync-Symbol.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender das Flag-Signal zum Empfänger sendet oder der Empfänger das Flag-Signal zum Sender sendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Power-Modus ein Low-Power-Modus ist, wobei vorzugsweise Trägersignalen null Bit zugeteilt werden, um eine Übertragungsbitrate von ungefähr null Kilobit pro Sekunde im Low-Power-Modus zu erzielen oder wobei bei Betrieb im Low-Power-Modus zur Timing-Wiederherstellung ein Pilotton gesendet wird, oder wobei beim Betrieb im Low-Power-Modus periodisch ein Sync-Symbol gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bitzuteilungstabelle zum Senden einer Vielzahl von diskreten Mehrfrequenz-(DMT-)Symbolen in dem ersten Power-Modus verwendet und zum Senden der Vielzahl von DMT-Symbolen in dem zweiten Power-Modus zu der zweiten Bitzuteilungstabelle gewechselt wird, wobei die zweite Bitzuteilungstabelle für die Übertragung beginnend mit einem vorbestimmten der DMT-Symbole verwendet wird, das der Übertragung des Flag-Signals folgt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte DMT-Symbol das erste DMT-Symbol ist, das der Übertragung des Flag-Signals folgt, wobei vorzugsweise der zweite Power-Modus ein Full-Power-Modus ist oder wobei der erste Power-Modus ein Full-Power-Modus und der zweite Power-Modus ein Low-Power-Modus ist oder wobei der erste Power-Modus ein Low-Power-Modus und der zweite Power-Modus ein Full-Power-Modus ist.
Mehrträger-Übertragungssystem (100, 300) zum nahtlosen Ändern einer Übertragungsbitrate, umfassend: einen Codierer, der eine Vielzahl von Codewörtern (200) produziert, die eine spezifizierte Codewörtgröße aufweisen und eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur enthalten; einen mit dem Codierer kommunizierenden Verschachteler (122), wobei der Verschachteler (122) die Vielzahl von Codewörtern (200) gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter verschachtelt; und einen mit dem Verschachteler (122) kommunizierenden Modulator (110, 310), wobei der Modulator (110, 310) die Bit jedes verschachtelten Codeworts (200) Trägersubkanälen zuteilt, um Übertragung mit einer ersten Übertragungsbitrate zu erzielen; dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (110, 310) die Bitzuteilung ändert, um Übertragung mit einer zweiten Bitrate zu erzielen, wobei die spezifizierte Codewörtgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Vorwärtsfehlerkorrektur unverändert bleiben, nachdem der Modulator (110, 310) die Zuteilung der Bit geändert hat, um Übertragung mit der zweiten Übertragungsbitrate zu erzielen, wodurch eine nahtlose Änderung der Übertragungsbitrate erzielt wird.
Mehrträger-Übertragungssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (110, 310) ein erstes diskretes Mehrfrequenz-(DMT-)Symbol mit einer ersten Anzahl von Bit wie durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt mit der ersten Übertragungsbitrate sendet; und ein zweites DMT-Symbol mit einer zweiten Anzahl von Bit wie durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt mit der zweiten Übertragungsrate sendet.
Mehrträger-Übertragungssystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittleres Paritätsbitverhältnis für mit der ersten und der zweiten Übertragungsrate gesendete DMT-Symbole im wesentlichen konstant ist, wobei das Paritätsbitverhältnis die Anzahl der Paritätsbit (206) in einem DMT-Symbol dividiert durch die Gesamtzahl der Bit in der für dieses DMT-Symbol verwendeten Bitzuteilungstabelle ist.
Mehrträger-Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifizierte Verschachtelungsparameter unverändert bleibt, nachdem der Modulator (110, 710) die Zuteilung von Bit ändert.
Empfänger in einem Mehrträger-Übertragungssystem (100, 300) zum nahtlosen Ändern der Empfangsbitrate, wobei der Empfänger folgendes umfaßt: einen Demodulator, der mit einer ersten Empfangsbitrate unter Verwendung einer ersten Zuteilung von Bit arbeitet, um eine erste Vielzahl von verschachtelten Codewörtern (200) zu produzieren, wobei jedes Codewort (200) eine spezifizierte Codewortgröße aufweist und eine spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Fehlerkorrektur enthält; einen mit dem Demodulator kommunizierenden Entschachteler, wobei der Entschachteler die Codewörtern (200) gemäß einem spezifizierten Verschachtelungsparameter entschachtelt; einen mit dem Entschachteler kommunizierenden Decodierer zum Empfangen und Decodieren der Vielzahl entschachtelter Codewörter (200); dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator den Betrieb zu einer zweiten Empfangsbitrate unter Verwendung einer zweiten Zuteilung von Bit wechselt, um eine zweite Vielzahl von verschachtelten Codewörtern (200) zu produzieren, wobei die spezifizierte Codewortgröße und die spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Fehlerkorrektur, die zum Decodieren der ersten Vielzahl von entschachtelten Codewörtern (200) verwendet werden, dieselbe spezifizierte Codewortgröße und spezifizierte Anzahl von Paritätsbit (206) zur Fehlerkorrektur sind, die zum Decodieren der zweiten Vielzahl entschachtelter Codewörtern (200) verwendet werden, um eine nahtlose Änderung der Empfangsbitrate zu erzielen.
Empfänger nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator ein erstes diskretes Mehrfrequenz-(DMT-)Symbol mit der ersten Empfangsbitrate und ein zweites DMT-Symbol mit der zweiten Empfangsbitrate empfängt, wobei das erste DMT-Symbol eine erste Anzahl von Bit aufweist, die durch eine erste Bitzuteilungstabelle bestimmt wird, und das zweite DMT-Symbol eine zweite Anzahl von Bit aufweist, die durch eine zweite Bitzuteilungstabelle bestimmt wird.
Empfänger nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittleres Paritätsbitverhältnis für durch den Demodulator mit der ersten und der zweiten Empfangsbitrate empfangene DMT-Symbole im wesentlichen konstant ist, wobei das Paritätsbitverhältnis eine Anzahl von Paritätsbit (206) in einem DMT-Symbol dividiert durch eine Gesamtzahl von Bit in der für dieses DMT-Symbol verwendeten Bitzuteilungstabelle ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Entschachteln der ersten Vielzahl von verschachtelten Codewörtern (200) verwendete spezifizierte Verschachtelungsparameter derselbe spezifizierte Verschachtelungsparameter ist, mit dem die zweite Vielzahl von entschachtelten Codewörtern (200) entschachtelt wird.