用于确定通过传输介质的最佳数据传输速率的方法

摘要

在本发明方法中通过传输介质来传送分别具有不同的数据传输速率(DR1、…、DRm)的序列(TS1、…、TSn)，其中根据所传送的序列(TS1、…、TSn)来检测传输质量。根据本发明，把要传送的序列(TS1、…、TSn)分配给多个按时间顺序相继的级(级1、级2、级3)，其中被分配给一个级(级1、级2、级3)的序列(TS1、…、TSn)在数据传输速率(DR1、…、DRm)方面具有能预先给定的间距(I11、…、I34)。在本发明方法的范围内循环地遍历以下步骤：a)传送被分配给一个级(级1、级2、级3)的序列(TS1、…、TSn)中的至少一部分，并且根据所测定的传输质量来选择被布置在两个所传送的序列(TS1、…、TSn)之间的区间(I11、…、I34)，以及b)传送位于所选择的区间(I13、I23)中的以及被分配给随后的级(级2、级3)的序列(TS1、…、TSn)中的至少一部分。有利地实现对通过该传输介质的信息传送的最佳数据传输速率(DR1、…、DRm)的更精确的确定。

说明书

在当前的传输方法、例如SHDSL传输方法(“single pair high bit rate digital subscriber line(单对高比特率数字用户线)”) 中，在建立连接时确定对于用户及其通信设备之间的通信来说最佳的 数据传输速率。在此尤其在所谓的训练阶段(“test probing”-线路 测试)中测试不同的波特率或比特率。将波特率理解为每时间单位的 信号或符号的数量。

在该训练阶段期间，由被分配给用户的通信设备(例如调制解调 器)以例如不同的波特率发送某一事先商定的数量的测试序列，其中 这些测试序列由与该发送通信设备通过传输介质相连接的另外的通信 设备接收。

所述测试序列是这些通信设备已知的预先给定的测试模式 (Testmuster)。随后，在接收通信设备一侧针对每个所接收的测试 序列测定相应的传输质量或信号质量。为此例如将所接收的测试模式 与已知的原始模式相比较。在训练阶段结束之后，可以利用在该训练 阶段的范围内所测定的、提供最佳传输质量的数据传输速率来继续该 连接。

然而，因为在大多数的传输方法中可以使用相对大数量的可能的 数据传输速率，但是该训练阶段应当被保持相对短，也即能发送的测 试序列的数量是有限的，所以通常不能利用专门为此所设置的测试序 列来测试所有可能的数据传输速率。对于未被测试的数据传输速率来 说，因此例如通过内插来测定信号质量。然而，在内插的范围内所确 定的数据传输速率是不精确的，这一方面可能在随后的信息传送中导 致传输错误，或者另一方面可能导致传输线路的非最佳的利用。

本发明所基于的任务是，改进用于确定最佳数据传输速率的方 法。该任务从根据权利要求1的前序部分的特征的方法出发通过权利 要求1的特征部分的特征来解决。

在用于确定通过传输介质的最佳的数据传输速率的本发明方法 中，通过该传输介质传送分别具有不同的数据传输速率的序列，并且 根据分别所传送的序列来测定传输质量。本发明的主要特征在于，把 要传送的序列分配给多个按时间顺序相继的级。此外，被分配给一个 级的序列在数据传输速率方面具有能预先给定的间距。在此遍历以下 步骤：

a)传送被分配给一个级的序列中的至少一部分，并根据所测定的 传输质量来选择被布置在两个所传输的序列之间的区间，以及

b)传送位于所选择的区间中并被分配给随后的级的序列中的至少 一部分。

本发明的主要优点在于，通过把测试序列分配给多个按时间顺序 相继的级，能够更精确地确定对于信息传送来说最佳的数据传输速 率。

此外，可以有利地多次循环地遍历上述步骤a)和b)-权利要求2。

该序列此外还可以有利地利用不同的传输方法、也即例如利用不 同的调制方法和/或以不同的发送功率来传送-权利要求2和3。因此进 一步改善数据传输速率的优化。

此外，根据一个有利的改进方案，上述步骤可以一直被遍历，直 到已经传送了最大数量的测试序列或者直到遍历了预先给定的数量的 级-权利要求4和5。

根据本发明方法的附加的有利的改进方案，级的数量可以被选 择，使得在最末级中相邻的两个测试序列在其数据传输速率方面具有 尽可能小的间距-权利要求7。此外还有利地，该尽可能小的间距具有 值1-权利要求8。通过这些有利的改进方案，可以提高在确定对于传 输来说最佳的数据传输速率时的精度。

根据本发明方法的另一有利的改进方案，被分配给一个级的测试 序列之间的间距在按时间顺序随后的级中变得更小-权利要求9。有利 地，同一级的测试序列之间的间距可以近似地具有相同的值-权利要求 10。这些扩展方案的主要特征是，相邻的测试序列之间的间距随着每 个随后的级而更迅速均匀地减小，由此还更快速地实现对最佳的数据 传输速率的精确确定。

本发明方法的其它有利的扩展方案以及用于确定通过传输介质的 最佳的数据传输速率的通信设备和通信装置可由从属权利要求获悉。

下面借助多个附图来解释本发明。其中：

图1以示意图示出根据现有技术的、在两个通信单元之间在进行 连接建立的范围内的训练阶段的时间过程，

图2以示意图示出在根据图1的训练阶段的范围内最佳传输速率 的示例性的确定，

图3以示意图示出在本发明方法的范围内训练阶段的时间过程， 以及

图4以详细的示意图示出在本发明方法的范围内最佳传输速率的 示例性的确定。

图1以示意图示出在应属于现有技术的电信装置中在连接建立期 间的训练阶段的已知的时间过程，其中该电信装置在该实施例中根据 SHDSL方法来构造。在该例子中，在此对在使用不同波特率时的测试序 列的质量进行比较。

在该测试阶段期间，为了确定最佳的波特率，在连接建立时借助 握手方法以分别不同的递增的波特率从一个通信设备向另一通信设备 传送一般n个预先给定的测试序列(TS1、...、TSn)，其中所接收的 测试序列的质量被检测并被测定。握手方法一般意味着，在两个通信 设备之间借助所谓的相互的握手信号(HS)来商定数据传输的参数并 表明发送或接收待命(Bereitschaft)。

众所周知地，所接收的信号的质量由接收机例如借助所接收的测 试模式与预先给定的原始模式的比较来检测。该质量测试的结果接着 被通知给发送通信设备。

在该测试阶段到期之后，由发送机基于该测试结果来确定用于随 后传输有效数据的最佳波特率。为此选择最高波特率，在该最高波特 率的情况下仍然达到要传送的信息的足够的质量。接着开始真正的有 效数据(数据)的传输。

因为例如在SHDSL方法中最多十个测试序列可供训练阶段使用， 然而与此相反对于信息传送来说最多有67个不同的波特率是可使用 的，所以不利地不能针对所有的波特率精确地测试信号质量。对于未 被测试的波特率来说，因此只能通过内插来测定信号质量。然而如已 经解释的那样在内插的范围内所确定的波特率是不精确的，这在接收 质量太低的情况下导致在随后的信息传送中的传输错误，并且在质量 太高的情况下导致传输线路的资源的并非最佳的利用。

图2示出一般m个可能的波特率(DR1、...、DRm)的示例性序列。 在根据按照已知的现有技术的SHDSL传输方法进行通信的情况下，在 训练阶段期间传送n个分别代表确定的波特率(DR1、...、DRm)的测 试序列(TS1、...、TSn)。示例性地假定以下分配：n＝10以及m＝67。 为了确定最佳的波特率，测试序列TS1至TS10被分配波特率DR3、 DR9、DR15、DR22、DR29、DR36、DR43、DR50、DR57和DR64。在传输 这十个测试序列(TS1、...、TS10)时，其信号质量在接收机中被检 测并被测定。如果在此例如在具有较低值的波特率DR43的情况下的信 号质量还高于所要求的最低信号质量，在具有较高值的波特率DR50的 情况下然而已经低于所述的最低信号质量，那么必须通过对在DR43和 DR50情况下的值进行内插来测定对于信息传送来说最佳的波特率的精 确值(在此例如为DR47)。该最佳的波特率因此仅仅近似地、然而不 精确地被证实。

图3以示意图示出在两个通过传输介质相互连接的通信设备(未 示出)之间在本发明方法的范围内训练阶段的时间过程。在此，一个 通信设备例如可以作为被分配给用户的调制解调器来构造，对应的通 信设备例如可以属于中央交换设备。在由图3得知的实施例中，信息 在SHDSL传输方法的范围内被传送，其中又有67个不同的波特率对于 信息传送来说是可用的，但在训练阶段的范围内最多可以发送十个测 试序列(TS、...、TS10)。

在连接建立期间，在训练阶段的范围内，传输参数借助握手方法 来确定。所使用的测试序列(TS1、...、TSn)然而在此根据本发明被 分配给多个级(级1、级2、级3)。在第一级(级1)中例如仅传送 三个测试序列(TS1、TS2、TS3)，也即从调制解调器发送并在交换装 置中接收，或者相反。在检测了三个所接收的测试序列(TS1、TS2、 TS3)的信号质量之后，检测结果或测试结果借助另一握手信号(HS) 被传送给发送侧。根据所传送的测试结果，接着在另外的级(级2、级 3)中分别传送一些另外的测试序列(TS4、TS5、TS6或TSn-2、TSn-1、 TSn)，并检测相应的信号质量。

根据所传送的序列或测试序列(TS1、...、TSn)对传输质量或信 号质量的检测可以以不同的方式来进行。例如可以检测所接收的信号 的幅度和/或误比特率，然而通常根据已知的原始测试模式与所接收的 序列(TS1、...、TSn)的比较来确定信噪比(SNR)。

在此，在接收通信设备中针对每个所接收的序列(TS1、...、TSn) 分别检测或测量其幅度或信噪比，并且例如在握手方法的范围内将代 表检测结果的信息传送给发送通信设备。

替代地，检测多个所接收的序列(TS、...、TSn)的幅度或信噪 比，并且接着将代表检测结果的概括的信息传送给发送通信设备。

根据被传送给该发送通信设备的检测结果(例如信噪比的值)， 可以测定或推导出传输质量。

替代地，还可以在接收通信设备中根据该检测结果(例如信噪比 的值)来测定传输质量，并将代表传输质量的信息或者从该传输质量 推导出的控制信息传送给该发送通信设备。

根据所推导出的传输质量来控制另外的测试序列(TS、...、TSn) 的发送。

在图4中示意性地示出了为各个测试序列(TS、...、TSn)选择 相应的波特率(DR1、...、DRm)以及根据本发明把测试序列(TS、...、 TSn)分配给各个级(级1、级2、级3)。在此，为测试序列(TS、...、 TSn)的数量假定n＝9，并且为信息传输可用的波特率的数量假定 m＝67。例如在第一级中测试序列(TS1、TS2、TS3)利用波特率DR16、 DR33和DR50来测试。在该例子中所有可能的波特率(DR1、...、DR67) 的间隔因此被划分为尽可能大小相同的区间(I11、I12、I13、I14)。 借助第一级(级1)的前三个测试序列(TS1、TS2、TS3)的信号质量， 接着测定对于该连接来说最佳的波特率必须位于哪个区间(I11、I12、 I13、I14)中：在该例子中，在波特率DR33的情况下的信号质量还高 于所要求的最低信号质量，在较高的波特率DR50的情况下的质量然而 已经低于该最低质量。进一步的测试、也即在随后的级(级2、级3) 的范围内要发送的测试序列(TS4、...、TS9)集中于波特率DR33和 DR50之间的区间(I13)上。

于是，在根据本发明方法的第二级(级2)中，测试序列TS4、TS5 和TS6的信号质量利用相应的波特率DR38、DR42和DR46来测试。在 此，还把之前所测定的区间(I13)或者分配给该区间(I13)的波特 率(DR33至DR50)划分为大致大小相同的子区间(I21、I22、I23、 I24)。第二级(级2)的测试结果借助握手信号来传输，并重新确定 最佳的波特率必须位于哪个新的子区间(I23)中。如从图4中可以看 出，新的子区间(I23)被布置在波特率DR42和DR46之间。

在最后的第三级(级3)中，测试序列TS7、TS8和TS9的信号质 量利用相应的波特率DR43、DR44以及DR45来检测和测定，并根据测 定结果最终确定对于当前的连接来说最佳的波特率(在此为：DR45)。 所检测的信号质量例如如下来检查，即从哪个波特率(这里为DR45) 起在第三级(级3)的范围内所发送和所接收的测试序列(TS7、TS8、 TS9)的信号质量第一次未超过所要求的最低质量。接着利用在该训练 阶段期间所确定的波特率(这里为：DR45)来进行在该训练阶段之后 的有效数据传输。

此外，还可以在(在该实施例中未进一步解释的)本发明方法的 范围内借助不同的调制方法(例如PAM16或PAM32或PPM或QAM)来 生成测试序列，并以不同的发送功率来传送。同样可以为了执行本发 明方法而利用其它的不同的传输参数来设置测试序列。

通过借助本发明方法能够实现的对最佳数据传输速率的更精确的 确定，与用于确定数据传输速率的当前方法相比，在信息传送或数据 传输中可以提高直至7dB。这在SHDSL系统中例如对应于0.5km的有 效距离提高。