DE60124069T2 - Diagnostische verfahren und systeme für mehrträgermodems - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Test- und Diagnostikinformationen und insbesondere ein robustes System und ein Verfahren zum Übermitteln von Diagnostikinformationen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnostikverbindungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zum Übermitteln von Diagnostikdaten zwischen Modems unter Verwendung von Mehrträgermodulation gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 und die Verwendung von DMT-Symbolen.
  • Der Austausch von Diagnostik- und Testinformationen zwischen Sendern/Empfängern in einer Telekommunikationsumgebung ist ein wichtiger Teil einer Verwendung der Telekommunikation wie etwa bei ADSL. Falls die Sender-/Empfängerverbindung nicht wie erwartet arbeitet, z.B. wenn die Datenrate niedrig ist, wenn viele Bitfehler vorliegen oder dergleichen, ist es notwendig, Diagnostik- und Testinformationen von dem abgesetzten Sender/Empfänger zu sammeln. Dies wird durch Aussenden eines Technikers zu dem abgesetzten Standort, z.B. eine Fahrzeugentsendung, durchgeführt, was zeitaufwendig und kostspielig ist.
  • In der DSL-Technologie wird die Kommunikation über einen lokalen Teilnehmeranschluß zwischen einer Vermittlungsstelle und einem Teilnehmerstandort erreicht, indem man die zu übertragenden Daten auf mehrere diskrete Frequenzträger aufmoduliert, die miteinander summiert und dann über den Teilnehmeranschluß übertragen werden. Individuell bilden die Träger diskrete, sich nicht überlappende Kommunikationssubkanäle begrenzter Bandbreite. Kollektiv bilden die Träger effektiv einen Breitband-Kommunikationskanal. Am Empfängerende werden die Träger demoduliert und die Daten wiederhergestellt.
  • Bei DSL-Systemen kommt es zu Störungen von anderen Datendiensten auf benachbarten Telefonleitungen wie zum Beispiel ADSL, HDSL, ISDN, T1 oder dergleichen. Diese Störungen können beginnen, nachdem der betreffende ADSL-Dienst bereits eingeleitet ist, und da DSL für Internetzugang ein immer eingeschalteter Dienst sein soll, muß die Auswirkung dieser Störungen durch den betreffenden ADSL-Sender/-Empfänger abgeschwächt werden.
  • WO 99/26375 A2 verwendet digitale Daten in fehlergeschützten Paketen zur Modulation eines Trägers und der modulierte Träger wird zur Übertragung zu einem Empfänger über einen Übertragungsweg einem Digitaldaten-Verteilungsnetzwerk auferlegt. Um den Betrieb des Datenverteilungsnetzwerks zu überwachen, wird der Übertragungsweg einem gewählten Streckenabschnitt signalaufwärts eines Übertragungswegsegments, das geprüft werden soll, vermittelt, und es wird ein fehlergeschütztes Datenpaket über den Übertragungsweg zu dem Empfänger gesendet. Im Empfänger wird bestimmt, ob das empfangene Datenpaket fehlerfrei ist und wenn nicht, wird eine Nachricht von dem Empfänger zu dem Sender gesendet.
  • Aus GB 2 303 032 A ist ein adaptives Bit-Swapping bekannt. Ein DMT-System wird initialisiert, um Daten über einen Kanal in einem stationären Zustand zu senden. Ein Rahmen mit eingefügtem Sync-Block wird aus einer Rahmenstruktur der gesendeten Daten ausgewählt. Die Signal/Rausch-Verhältnisse (SNRs) jeweiliger Subkanäle der gewählten Rahmen werden berechnet. Es wird ein erster Differenzwert zwischen den vorliegenden repräsentativen SNRs und den vorherigen repräsentativen SNRs jedes Subkanals berechnet. Von den ersten Differenzwerten wird ein Maximalwert und ein Minimalwert ausgewählt. Es wird ein zweiter Differenzwert erhalten, der eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert ist. Es wird bestimmt, ob der zweite verschiedene Wert größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist. Bit- und Leistungszuweisungstabellen des Senders und eines Empfängers werden korrigiert, wenn der zweite Differenzwert größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Zusätzlich können die Bit- und Leistungszuweisungstabellen genau korrigiert werden, da Bit und Leistung unter Verwendung eines tatsächlich gemessenen SNR ausgewechselt werden.
  • WO 97/01900 A1 schlägt ein Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung über eine Zweidrahtleitung vor. Digitale Daten, die z.B. unter Verwendung diskreter Mehrtonmodulation (DMT) gesendet oder empfangen werden sollen, werden entsprechend moduliert oder demoduliert und durch Zeitmultiplex getrennt. Der entsprechende Multiplex-Zeitrahmen wird in eine vorbestimmte Anzahl von Zeitschlitzen unterteilt und eine Anzahl dieser Zeitschlitze wird ausschließlich einer Richtung (z.B. Senden) zugewiesen, wobei die übrigen Zeitschlitze ausschließlich der anderen Richtung (z.B. Empfangen) zugewiesen werden. Wenn ein Übertragungsfehler auftritt, wird die Übertragung wiederholt.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Diagnostikverbindungssystems und eines Verfahrens zum Übermitteln von Daten zwischen Modems unter Verwendung von Mehrträgermodulation und eine Verwendung von DMT-Symbolen zum Übermitteln von Diagnostik- und/oder Testinformationen, wobei eine sehr robuste Übertragung von Diagnostikinformationen insbesondere auch dann möglich ist, wenn im normalen Betriebsmodus keine akzeptable Verbindung möglich ist.
  • Die obige Aufgabe wird durch ein Diagnostikverbindungssystem nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 6 oder eine Verwendung von DMT-Symbolen nach Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die sehr robuste Kommunikation wird insofern erzielt, als die Diagnostikverbindungsnachricht im Diagnostikmodus unter Verwendung von DMT-Symbolen gesendet wird, die auf ein Bit der Diagnostikverbindungsnachricht abgebildet werden und große Immunität gegenüber Rauschen und/oder anderen Störungen aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, daß die Diagnostikdaten unter schlechten Allgemeinbedingungen auch dann, wenn reguläre Datenübertragung möglicherweise nicht möglich ist, ordnungsgemäß gesendet und empfangen werden.
  • Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung betreffen einen zuverlässigen Austausch von Diagnostik- und Testinformationen zwischen Sendern/Empfängern über einen digitalen Teilnehmeranschluß bei Anwesenheit von Voice-Kommunikation und/oder anderen Störungen. Der Einfachheit halber oder für Bezugszwecke werden die Systeme und Verfahren der Erfindung im folgenden die Sender/Empfänger allgemein als Modems bezeichnen. Ein solches Modem befindet sich in der Regel an einem Kundenstandort wie zum Beispiel in einer Wohnung oder einem Unternehmen und befindet sich „signalabwärts" der Vermittlungsstelle, mit der es kommuniziert. Das andere Modem befindet sich in der Regel in der Vermittlungsstelle und liegt „signalaufwärts" des Kundenstandorts. In Übereinstimmung mit der Industriepraktik werden die Modems häufig als „ATU-R" („ADSL-Sender/-Empfängereinheit abgesetzt", d.h. am Kundenstandort befindlich) und als „ATU-C" (ADSL-Sender/-Empfängereinheit, Vermittlungsstelle", d.h. in der Vermittlungsstelle befindlich) bezeichnet. Jedes Modem enthält einen Senderteil zum Senden von Daten und einen Empfängerteil zum Empfangen von Daten und ist vom Diskret-Mehrfrequenztyp, d.h. das Modem sendet Daten über mehrere Subkanäle begrenzter Bandbreite. In der Regel sendet das Signalaufwärts- oder ATU-C-Modem Daten zu dem signalabwärts gelegenen oder ATU-R-Modem über eine erste Menge von Subkanälen, die gewöhnlich die höher frequenten Subkanäle sind, und empfängt Daten von dem signalabwärts gelegenen oder ATU-R-Modem über eine zweite, gewöhnlich kleinere Menge von Subkanälen, die gewöhnlich die niederfrequenteren Subkanäle sind. Durch Herstellen eines Diagnostikverbindungsmodus zwischen den beiden Modems können die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung Diagnostik- und Testinformationen auf einfache und robuste Weise austauschen.
  • Im Diagnostikverbindungsmodus werden die Diagnostik- und Testinformationen unter Verwendung eines Zeichengabemechanismus übermittelt, der gegenüber Rauschen und/oder anderen Störungen sehr immun ist und deshalb effektiv wirken kann, auch wenn die Modems in ihrem normalen Betriebsmodus tatsächlich keine akzeptable Verbindung herstellen konnten.
  • Wenn zum Beispiel das ATU-C- und/oder ATU-R-Modem eine Initialisierungssequenz nicht abschließen konnten und somit nicht in der Lage sind, in einen normalen stationären Kommunikationsmodus einzutreten, in dem die Diagnostik- und Testinformationen normalerweise ausgetauscht werden würden, treten die Modems gemäß den Systemen und Verfahren der vorliegenden Erfindung in einen robusten Diagnostikverbindungsmodus ein. Als Alternative kann der Eintritt in den Diagnostikverbindungsmodus auch automatisch oder manuell erfolgen, zum Beispiel auf Anweisung eines Benutzers. Im robusten Diagnostikverbindungsmodus tauschen die Modems die Diagnostik- und Testinformationen aus, die zum Beispiel von einem Techniker verwendet werden, um die Ursache eines Fehlschalgs zu bestimmen, ohne daß der Techniker physisch den abgesetzten Standort besuchen muß (d.h. eine Fahrzeugaussendung), um Daten zu sammeln.
  • Die Diagnostik- und Testinformationen könnten zum Beispiel, aber ohne Einschränkung, folgendes umfassen:
    Signal/Rausch-Verhältnisinformationen, Entzerrerinformationen, Informationen über die programmierbare Verstärkungseinstellung, Bitzuteilungsinformationen, Sende- und Empfangsleistungsinformationen, Reserveinformationen, Status- und Rateninformationen, Telefonleitungs-Zustandsinformationen wie zum Beispiel Länge der Leitung, Anzahl und Position von überbrückten Abzweigungen, eine Leitungsstärke oder dergleichen oder beliebige andere bekannte oder später entwickelte Diagnostik- oder Testinformationen, die für die konkrete Kommunikationsumgebung geeignet sein können. Zum Beispiel können die ausgetauschten Diagnostik- und Testinformationen auf spezifische Begrenzungen der Modems, auf Informationen in bezug auf die Modeminstallation und Einsatzumgebung oder auf andere Diagnostik- und Testinformationen abgezielt werden, die zum Beispiel je nach Bedarf bestimmt werden können und bei der Auswertung der Ursache eines spezifischen Fehlschlags oder Problems helfen können. Als Alternative können die Diagnostik- und Testinformationen Schätzungen der Länge des Teilnehmeranschlusses und der überbrückten Abzweigungen umfassen, wie in der gleichzeitig anhängenden Schrift mit dem Aktenzeichen Nr. 081513-000003 besprochen wird, die gleichzeitig mit der vorliegenden Schrift eingereicht und hiermit durch Bezugnahme vollständig ausdrücklich erwähnt wird.
  • Zum Beispiel illustriert eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung die Verwendung des Diagnostikverbindungsmodus bei der Übermittlung von Diagnostikinformationen von dem Sender/Empfänger des abgesetzten Endgeräts (RT), z.B. dem ATU-R, zu dem Sender/Empfänger der Vermittlungsstelle (CO), z.B. dem ATU-C. Die Übertragung von Informationen von dem abgesetzten Endgerät zu der Vermittlungsstelle ist wichtig, da sich ein typischer ADSL-Dienstanbieter an der Vermittlungsstelle befindet und deshalb von der Möglichkeit Nutzen ziehen würde, Probleme in dem abgesetzten Endgerät ohne eine Fahrzeugaussendung bestimmen zu können. Es versteht sich jedoch, daß die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auch bei der Übermittlung von der Vermittlungsstelle zu dem abgesetzten Endgerät arbeiten.
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen beschrieben oder gehen daraus hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun ausführlich mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 ein Flußdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Übermitteln von Diagnostik- und Testinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung skizziert.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Zur leichteren Veranschaulichung wird die folgende Beschreibung in bezug auf das Empfangen von Diagnostik- und Testinformationen durch die CO von dem RT beschrieben. Bei der beispielhaften Ausführungsform schließen die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung einen Teil der normalen Modeminitialisierung ab, bevor sie in den Diagnostikverbindungsmodus eintreten. Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung können manuell in den Diagnostikverbindungsmodus eintreten, zum Beispiel auf Anweisung eines Technikers oder Benutzers nach Abschluß eines Teils der Initialisierung. Als Alternative können die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung automatisch in den Diagnostikverbindungsmodus eintreten, zum Beispiel auf der Basis eines Bitratenausfalls, einer Vorwärtsfehlerkorrektur oder eines CRC-Fehlers, während der Showtime zeigt, z.B. der normale stationäre Übertragungsmodus oder dergleichen. Der Übergang in den Diagnostikverbindungsmodus erfolgt durch Senden einer Nachricht von dem CO-Modem zu dem RT-Modem, die anzeigt, daß die Modems in den Diagnostikverbindungsmodus eintreten sollen, im Gegensatz zu dem Übergang in den normalen stationären Datenübertragungsmodus. Als Alternative wird der Übergang in den Diagnostikverbindungsmodus durch Senden einer Nachricht von dem RT-Modem zu dem CO-Modem erreicht, die anzeigt, daß die Modems in den Diagnostikverbindungsmodus eintreten sollen, im Gegensatz zu dem Übergang in den normalen stationären Datenübertragungsmodus. Zum Beispiel verwendet das Übergangssignal einen ADSL-Zustandsübergang für den Übergang von einem standardmäßigen ADSL-Zustand zu einem Diagnostikverbindungsmodus-Zustand.
  • Im Diagnostikverbindungsmodus sendet das RT-Modem Diagnostik- und Testinformationen in Form einer Ansammlung von Informationsbit zu dem CO-Modem, die zum Beispiel durch Verwendung der Ein-Bit-pro-DTM-Symbol-Modulation moduliert werden, so wie es bei der C-Ratesl-Nachricht im ITU- und ANSI-ADSL-Standard geschieht, wobei das Symbol einen zyklischen Präfix enthalten kann oder auch nicht. Zu anderen beispielhaften Modulationstechniken gehört Differenz-Phasenumtastung (DPSK) an einer Teilmenge oder aller der Träger, wie zum Beispiel in dem ITU-Standard G.994.1, QAM-Modulation (> 1 Bit pro Träger) höherer Ordnung oder dergleichen spezifiziert wird.
  • Bei dem Ein-Bit-pro-DMT-Symbolmodulations-Nachrichtencodierungsschema wird ein Bit mit dem Wert 0 auf das REVERB1-Signal abgebildet, und ein Bit mit einem Wert von 1 wird auf ein SEGUE1-Signal abgebildet. Die Signale REVERB1 und SEGUE1 werden in den ITU- und ANSI-ADSL-Standards definiert. Das REVERB1-Signal wird erzeugt, indem alle Träger in dem Mehrträgersystem mit einer bekannten Pseudozufallssequenz moduliert werden, wodurch ein breitbandiges moduliertes Signal erzeugt wird. Das SEGUE1-Signal wird aus einem Träger durch 180-Grad-Phasenumkehr des REVERB1-Signals erzeugt. Da beide Signale breitbandig und im voraus bekannt sind, kann der Empfänger des REVERB1- und das SEGUE1-Signal leicht unter Verwendung eines einfachen angepaßten Filters bei Anwesenheit von viel Rauschen und anderen Störungen detektieren.
  • Figure 00090001
  • Figure 00100001
    Tabelle 1
  • Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für eine Datennachricht, die durch das RT während des Diagnostikverbindungsmodus zu der CO gesendet werden kann. In diesem Beispiel sendet das RT-Modem 23 verschiedene Datenvariablen zu der CO. Jede Datenvariable enthält verschiedene Elemente von Diagnostik- und Testinformationen, die zur Analyse des Zustands der Verbindung verwendet werden. Die Variablen können mehr als ein Datenelement enthalten. Zum Beispiel enthält das Durchschnitts-Hallsignal die Leistungspegel pro Ton zum Beispiel bis zu 256 Einträge, die während des ADSL-Hallsignals detektiert werden. Umgekehrt ist PGA-Verstärkung -Training ein einziger Eintrag, der die Verstärkung in dB im Empfänger während des ADSL-Trainings angibt.
  • Viele Variablen, die die Art von Diagnostik- und Testinformationen repräsentieren, die zur Analyse des Zustands der Verbindung verwendet werden, werden von dem RT-Modem zu dem CO-Modem gesendet. Diese Variablen können zum Beispiel Arrays mit verschiedenen Längen sein, die zum Beispiel von Informationen in der Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht abhängen. Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung können so zurechtgeschnitten werden, daß sie viele verschiedene Diagnostik- und Testinformationsvariablen enthalten.
  • Somit ist das System völlig konfigurierbar, so daß Teilmengen von zu sendenden Daten und zusätzliche Datenvariablen in der Zukunft hinzugefügt werden können. Deshalb kann man die Nachrichtenlänge vergrößern oder verkleinern und Diagnostik- und Testinformationen anpassen, um mehr oder weniger Variablen zu unterstützen, je nachdem, wie es zum Beispiel Hardware, die Umgebung und/oder die Telekommunikationsgeräte vorschreiben.
  • Es versteht sich deshalb, daß im allgemeinen die von dem getesteten Modem zu dem empfangenden Modem gesendeten Variablen eine beliebige Kombination von Variablen sein können, die die Übertragung von Test- und/oder Diagnostikinformationen erlauben.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der mit dem Diagnostikverbindungsmodus assoziierten zusätzlichen Modemkomponenten. Insbesondere umfaßt das Diagnostikverbindungssystem 100 ein Vermittlungsstellenmodem 200 und ein abgesetztes Endgerätemodem 300. Das Vermittlungsstellenmodem 200 umfaßt zusätzlich zu den Standard-ATU-C-Komponenten einen CRC-Prüfer 210, eine Diagnostikeinrichtung 220 und eine Diagnostikinformations-Überwachungseinrichtung 230. Das abgesetzte Endgerätemodem 300 umfaßt zusätzlich zu den mit einem ATU-R assoziierten Standardkomponenten eine Nachrichtenbestimmungseinrichtung 310, eine Leistungssteuereinrichtung 320, eine Diagnostikeinrichtung 330 und eine Diagnostikinformations-Speichereinrichtung 340. Das Vermittlungsstellenmodem 200 und das abgesetzte Endgerätemodell 300 sind außerdem über die Verbindung 5 mit einem Verzweiger 10 für eine Telefonvermittlung 20 und einem Verzweiger 30 für ein Telefon 40 verbunden. Als Alternative kann das ATU-R ohne Verzweiger arbeiten, z.B. verzweigerlos, wie in dem ITU-Standard G.992.2. (G.lite) spezifiziert, oder mit einem Inline-Filter in Reihe mit dem Telefon 40. Zusätzlich kann das abgesetzte Endgerätemodem 300 auch zum Beispiel mit einem oder mehreren Benutzerendgeräten 60 verbunden sein. Zusätzlich kann das Vermittlungsstellenmodem 200 über die Verbindung 5, die auch mit einem oder mehreren anderen verteilten Netzwerken verbunden sein kann oder auch nicht, mit einem oder mehreren verteilten Netzwerken 50 verbunden sein.
  • Obwohl die in 1 dargestellte beispielhafte Ausführungsform das Diagnostikverbindungssystem 100 für eine Ausführung zeigt, bei der das abgesetzte Endgerätemodem 300 Test- und Diagnostikinformationen zu der Vermittlungsstelle 200 übermittelt, versteht sich, daß die verschiedenen Komponenten des Diagnostikverbindungssystems so umgeordnet werden können, daß die Diagnostik- und Testinformationen von der Vermittlungsstelle 200 zu dem abgesetzten Endgerätemodem 300 weitergeleitet werden können, oder als Alternative so, daß beide Modems Diagnostik- und/oder Testinformationen senden und empfangen können. Weiterhin versteht sich, daß die Komponenten des Diagnostikverbindungssystems 100 sich an verschiedenen Stellen in einem verteilten Netzwerk, wie zum Beispiel dem POTS-Netzwerk, oder einem anderen vergleichbaren Telekommunikationsnetzwerk befinden können. Somit versteht sich, daß die Komponenten des Diagnostikverbindungssystems 100 zu einer Einrichtung zum Senden, Empfangen bzw. Senden und Empfangen von Diagnostik- und/oder Testinformationen kombiniert werden können. Wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, und aus Gründen der rechnerischen Effizienz, können die Komponenten des Diagnostikverbindungssystems 100 an einer beliebigen Stelle in einem Telekommunikationsnetz und/oder Modem angeordnet werden, ohne den Betrieb des Systems zu beeinflussen.
  • Die Verbindungen 5 können eine verdrahtete oder drahtlose Verbindung oder ein beliebiges bekantes oder später entwickeltes Element oder beliebige bekannte oder später entwickelte Elemente sein, das bzw. die elektronische Daten den verbundenen Elementen zuführen und vom diesen übermitteln können. Zusätzlich kann das Benutzerendgerät 60 zum Beispiel ein Personal Computer oder eine andere Einrichtung sein, wodurch ein Benutzer sich an ein Modem, wie zum Beispiel ein DSL-Modem, anschalten und über diese kommunizieren kann. Weiterhin arbeiten die Systeme und das Verfahren der vorliegenden Erfindung gleichermaßen gut mit verzweigerlosen und Tiefpaß-Mehrträgermodemtechnologien.
  • Im Betrieb beginnt das abgesetzte Endgerät 300 seine normale Initialisierungssequenz. Die Diagnostikeinrichtung 330 überwacht die Initialisierungssequenz auf einen Fehlschlag. Wenn ein Fehlschlag besteht, leitet die Diagnostikeinrichtung 330 den Diagnostik verbindungsmodus ein. Als Alternative kann ein Benutzer oder zum Beispiel ein Techniker in der CO spezifizieren, daß das abgesetzte Endgerät 300 nach dem Abschluß eines Teils einer Initialisierung in den Diagnostikverbindungsmodus eintritt. Als weitere Alternative kann die Diagnostikeinrichtung 330 die normale stationäre Datenübertragung des abgesetzten Endgeräts überwachen und wenn zum Beispiel eine Fehlerschwelle überschritten wird, leitet die Diagnostikeinrichtung 330 den Diagnostikverbindungsmodus ein.
  • Nach Initialisierung des Diagnostikverbindungsmodus sendet die Diagnostikeinrichtung 330 in Kooperation mit dem abgesetzten Endgerät 300 eine Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht von dem abgesetzten Endgerät zu der Vermittlungsstelle 200 (RT zu CO). Als Alternative kann das Vermittlungsstellenmodem 200 eine Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht zu dem abgesetzten Endgerätemodem 300 senden. Wenn die Vermittlungsstelle 200 die Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht empfängt, bestimmt die Diagnostikeinrichtung 330 in Kooperation mit der Nachrichtenbestimmungseinrichtung 310 eine zu der Vermittlungsstelle 200 weiterzuleitende Diagnostikverbindungsnachricht. Zum Beispiel kann die Diagnostikverbindungsnachricht Testinformationen enthalten, die zum Beispiel während der normalen ADSL-Initialisierungsprozedur assembliert wurden. Die Diagnostik- und/oder Testinformationen können, ohne Einschränkung, folgendes umfassen: die Versionsnummer des Diagnostikverbindungsmodus, die Länge der Diagnostik- und/oder Testinformationen, den Kommunikationsstandard, wie zum Beispiel den ADSL-Standard, den Chipsatztyp, die Herstelleridentifikationen, die ATU-Versionsnummer, das Zeitbereichs-Empfangshallsignal, das Frequenzbereichs-Hallsignal, die Verstärkereinstellungen, die CO-Sender-Leistungsspektraldichte, den Frequenzbereichs-Empfangsleerlaufkanal, das Signal/Rausch-Verhältnis, die Bit und Verstärkungen und die Signalaufwärts- und Signalabwärts-Übertragungsraten oder dergleichen.
  • Wenn die Vermittlungsstelle 200 die Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht nicht empfängt, kann die Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht zum Beispiel eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen lang neu gesendet werden, bis bestimmt wird, daß es nicht möglich ist, eine Verbindung herzustellen.
  • Unter der Annahme, daß die Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht empfangen wird, sendet die Diagnostikeinrichtung 330 in Kooperation mit dem abgesetzten Endgerätemodem 300 und der Diagnostikinformations-Speichereinrichtung 340 dann für eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen die Diagnostikverbindungsnachricht mit CRC (Cyclic Redundancy Check) zu dem Vermittlungsstellenmodem 200. Es versteht sich jedoch, daß im allgemeinen jedes beliebige Fehlerdetektionsschema, wie zum Beispiel Bitfehlerdetektion, verwendet werden kann, ohne den Betrieb des Systems zu beeinflussen. In Kooperation mit dem CRC-Prüfer 210 bestimmt die Vermittlungsstelle 200, ob die CRC korrekt ist. Wenn die CRC korrekt ist, wurden die in der Diagnostikinformations-Speichereinrichtung 340 gespeicherten Diagnostikinformationen mit Kooperation der Diagnostikeinrichtung 330 und des abgesetzten Endgerätemodems 300 erfolgreich zu der Vermittlungsstelle 200 weitergeleitet.
  • Wenn zum Beispiel der CRC-Prüfer 210 nicht die korrekte CRC bestimmen kann, vergrößert die Diagnostikeinrichtung 330 in Kooperation mit der Leistungssteuereinrichtung 320 die Sendeleistung des abgesetzten Endgeräts 300 und wiederholt die Übertragung der Diagnostikverbindungsnachricht von dem abgesetzten Endgerät 300 zu der Vermittlungsstelle 200. Dieser Prozeß wird fortgesetzt, bis der CRC-Prüfer 210 die korrekte CRC bestimmt.
  • Der maximale für die Übertragung der Diagnostikverbindungsnachricht verwendete Leistungspegel kann zum Beispiel vom Benutzer oder dem ADSL-Dienstbetreiber spezifiziert werden. Wenn der CRC-Prüfer 210 bei maximalem Leistungspegel keine korrekte CRC bestimmt und der Diagnostikverbindungsmodus nicht eingeleitet werden kann, werden andere Verfahren zur Bestimmung von Diagnostikinformationen verwendet, wie zum Beispiel Aussenden eines Technikers zu dem abgesetzten Standort oder dergleichen.
  • Als Alternative kann das abgesetzte Endgerät 300 mit oder ohne Zunahme des Leistungspegels die Diagnostikverbindungsnachricht mehrmals, zum Beispiel 4mal, senden. Durch mehrmaliges Senden der Diagnostikverbindungsnachricht kann das CO-Modem 200 zum Beispiel ein Diversity-Kombinierschema verwenden, um die Wahrscheinlichkeit zu verbessern, eine korrekte CRC aus der/den empfangenen Diagnostikverbindungsnachricht(en) zu erhalten.
  • Wie zuvor besprochen umfaßt als Alternative die Vermittlungsstelle 200 eine Diagnostikinformations-Überwachungseinrichtung 230. Das abgesetzte Endgerät 300 kann auch eine Diagnostikinformations-Überwachungseinrichtung enthalten. Eine oder mehrere dieser Diagnostikinformations-Überwachungseinrichtungen können die normale stationäre Datenübertragung zwischen dem abgesetzten Endgerät 300 und der Vermittlungsstelle 200 überwachen. Wenn zum Beispiel die normale stationäre Datenübertragung eine vorbestimmte Fehlerschwelle überschritten hat, kann die Diagnostikinformations-Überwachungseinrichtung den Diagnostikverbindungsmodus unter Kooperation mit der Diagnostikeinrichtung 300 und/oder der Diagnostikeinrichtung 220 einleiten.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Eintreten in den Diagnostikverbindungsmodus gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere beginnt die Steuerung im Schritt S100 und wird im Schritt S110 fortgesetzt. Im Schritt S110 wird die Initialisierungssequenz begonnen. Als nächstes wird die Steuerung im Schritt 120, wenn ein Initialisierungsfehlschlag erkannt wird, im Schritt S170 fortgesetzt. Andernfalls springt die Steuerung zum Schritt S130. Im Schritt S130 wird bestimmt, ob der Diagnostikverbindungsmodus ausgewählt wurde. Wenn der Diagnostikverbindungsmodus ausgewählt wurde, wird die Steuerung im Schritt S170 fortgesetzt, andernfalls springt die Steuerung zum Schritt S140.
  • Im Schritt S170 wird die Diagnostikverbindungsmodus-Einleiten-Nachricht zum Beispiel von dem abgesetzten Endgerät zu der Vermittlungsstelle gesendet. Als nächstes wird im Schritt S180 bestimmt, ob die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht von der CO empfangen wurde. Wenn die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht von der CO empfangen wurde, springt die Steuerung zum Schritt S200. Andernfalls wird die Steuerung im Schritt S190 fortgesetzt. Im Schritt S190 wird bestimmt, ob die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht neu gesendet werden soll, zum Beispiel auf der Basis davon, ob eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen bereits abgeschlossen wurde. Wenn die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht neu gesendet werden soll, wird die Steuerung wieder im Schritt S170 fortgesetzt. Andernfalls springt die Steuerung zum Schritt S160.
  • Im Schritt S200 wird die Diagnostikverbindungsnachricht zum Beispiel durch Assemblieren von Test- und Diagnostikinformationen über den Teilnehmeranschluß, das Modem selbst, das Telefonnetzwerk an dem abgesetzten Endgerät und/oder dergleichen bestimmt. Als nächstes werden im Schritt S210 für eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen die Schritte S220 – S240 abgeschlossen. Insbesondere wird im Schritt S220 eine Diagnostikverbindungsnachricht mit CRC zum Beispiel zu der CO gesendet. Als nächstes wird im Schritt S230 die CRC bestimmt. Dann wird im Schritt S240 bestimmt, ob die CRC korrekt ist. Wenn die CRC korrekt ist, wurden die Test- und/oder Diagnostikinformationen erfolgreich übermittelt, und die Steuerung wird im Schritt S160 fortgesetzt.
  • Andernfalls wird, wenn Schritt S210 die vorbestimmte Anzahl von Iterationen abgeschlossen hat, die Steuerung im Schritt S250 fortgesetzt. Im Schritt S250 wird die Sendeleistung vergrößert und die Steuerung kehrt zum Schritt S210 zurück. Als Alternative kann, wie bereits besprochen, die Diagnostikverbindungsnachricht eine vorbestimmte Anzahl von Malen gesendet werden (mit oder ohne Änderung der Sendeleistung).
  • Im Schritt S140 erfolgt der Eintritt in die normale stationäre Datenübertragung zwischen zwei Modems wie zum Beispiel dem abgesetzten Endgeräte- und dem Vermittlungsstellenmodem. Als nächstes wird im Schritt S150 bestimmt, ob während der normalen stationären Datenübertragung eine Fehlerschwelle überschritten wurde. Wenn die Fehlerschwelle überschritten wurde, wird die Steuerung im Schritt S170 fortgesetzt.
  • Andernfalls springt die Steuerung zum Schritt S160. Im Schritt S160 endet die Steuersequenz.
  • Wie in 1 gezeigt, kann das Diagnostikverbindungsmodus-System entweder auf einem Einzelprogramm-Vielzweckcomputer, einem Modem wie etwa einem DSL-Modem oder auf einem Getrenntprogramm-Vielzweckcomputer mit einer Kommunikationseinrichtung implementiert werden. Das Diagnostikverbindungssystem kann jedoch auch auf einem Spezialcomputer, einem programmierten Mikroprozessor oder Microcontroller und einem integrierten Peripherieschaltungselement, einem ASIC oder einer anderen integrierten Schaltung, einem digitalen Signalprozessor, einer festverdrahteten elektronischen oder Logikschaltung wie zum Beispiel einer Schaltung mit diskreten Elementen, einer programmierten Logikeinrichtung wie zum Beispiel einem PLD, PLA, FPGA, PAL oder dergleichen und assoziierten Kommunikationsgeräten implementiert werden. Im allgemeinen kann man ein Diagnostikverbindungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer beliebigen Einrichtung implementieren, die einen Automaten implementieren kann, der das in 2 dargestellte Flußdiagramm implementieren kann.
  • Weiterhin kann das offengelegte Verfahren ohne weiteres in Software unter Verwendung von Objekt- oder objektorientierten Softwareentwicklungsumgebungen implementiert werden, die portierbaren Quellcode bereitstellen, der auf vielfältigen Computer-, Workstation- oder Modem-Hardwareplattformen verwendet werden kann. Als Alternative kann das offengelegte Diagnostikverbindungssystem teilweise oder vollständig in Hardware unter Verwendung von Standard-Logikschaltungen oder eines VLSI-Entwurfs implementiert werden. Die Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung können abhängig von Geschwindigkeits- und/oder Wirkungsgradanforderungen der Systeme, der konkreten Funktion und einer bestimmten Software oder von Hardwaresystemen oder Mikroprozessor- oder Mikrocomputersystemen, die benutzt werden, mit anderer Software oder Hardware implementiert werden. Fachleute auf dem betreffenden Gebiet können jedoch aus der hier angegebenen Funktionsbeschreibung und mit einer allgemeinen grundlegenden Kenntnis der Computer- und Telekommunikationstechnik ohne weiteres das hier dargestellte Diagnostikverbindungssystem und die hier dargestellten Verfahren in Hardware und/oder Software unter Verwendung beliebiger bekannter oder später entwickelter Systeme oder Strukturen, Einrichtungen und/oder Software implementieren.
  • Die offengelegten Verfahren können darüber hinaus ohne weiteres als Software implementiert werden, die auf einem programmierten Vielzweckcomputer, einem Spezialcomputer, einem Mikroprozessor oder dergleichen ausgeführt wird. In diesen Fällen können die Verfahren und Systeme der vorliegenden Erfindung als ein Programm implementiert werden, das auf einem Modem wie etwa einem DSL-Modem eingebettet wird, als ein auf einem Personal Computer verankertes Betriebsmittel, oder als Routine, die in einem eigenen Diagnostikverbindungssystem, einer Vermittlungsstelle oder dergleichen eingebettet wird. Außerdem kann das Diagnostikverbindungssystem implementiert werden, indem man physisch das System und das Verfahren in ein Software- und/oder Hardwaresystem integriert, wie zum Beispiel in ein Hardware- und Softwaresystem eines Modems, eines Vielzweckcomputers, einer ADSL-Leitungstesteinrichtung oder dergleichen.
  • Es ist deshalb ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung Systeme und Verfahren zum Übertragen einer Diagnostikverbindungsnachricht bereitgestellt werden. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit mehreren Ausführungsformen beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß Durchschnittsfachleuten auf den relevanten Gebieten viele Alternativen, Modifikationen und Varianten einfallen werden. Die Anmelder beabsichtigen folglich, alle solchen Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und Varianten einzuschließen.

Claims (12)

  1. Diagnostikverbindungssystem (100) zum Übermitteln von Daten zwischen Modems (200, 300) unter Verwendung von Mehrträgermodulation mit einem sendenden Modem (300) und einem empfangenden Modem (200), wobei der Eintritt in einen Diagnostikmodus auf einer Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht basiert, die durch das sendende Modem (300) gesendet oder empfangen wird, wobei das sendende Modem (300) eine Nachrichtenbestimmungseinrichtung (310) umfaßt, die eine Diagnostikverbindungsnachricht bestimmt; und wobei das empfangende Modem (200) eine Diagnostikeinrichtung (220) umfaßt, die die Diagnostikverbindungsnachricht empfängt; dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnostikverbindungsnachricht im Diagnostikmodus unter Verwendung von DMT-Symbolen gesendet wird, die auf ein Bit der Diagnostikverbindungsnachricht abgebildet werden und große Immunität gegenüber Rauschen und/oder anderen Störungen aufweisen.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System (100) ferner eine Leistungssteuereinrichtung umfaßt, die eine Sendeleistung der Diagnostikverbindungsnachricht vergrößert, wenn die empfangene Diagnostikverbindungsnachricht ungenau ist, und/oder daß die Diagnostikverbindungsnachricht eine vorbestimmte Anzahl von Malen erneut gesendet wird.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnostikverbindungsnachricht Test- und/oder Diagnostikinformationen umfaßt, wobei vorzugsweise die Diagnostikverbindungsnachricht eine Versionsnummer eines Diagnostikverbindungsmodus, eine Länge der Diagnostikinformationen, einen Kommunikationsstandard, einen Chipsatztyp, eine oder mehrere Herstelleridentifikationen, eine ATU-Versionsnummer, ein Zeitbereichs-Empfangshallsignal, ein Frequenzbereichs-Hallsignal, eine Verstärkereinstellung, eine CO-Senderleistungsspektraldichte, einen Frequenzbereichs-Empfangsleerkanal, ein Signal/Rausch-Verhältnis, Bit und Verstärkungsinformationen und/oder Signalaufwärts- und Signalabwärts-Übertragungsraten umfaßt.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Genauigkeit auf der Basis eines Fehlerdetektionsschemas und/oder einer Bitfehlerdetektions- und CRC-Prüfung bestimmt wird und/oder daß die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht auf einem Initialisierungsfehlschlag, einem Bitratenfehlschlag, einem CRC-Fehler in einer Initialisierungsnachricht, einem CRC-Fehler während eines normalen stationären Übertragungsmodus, einem Vorwärtsfehlerkorrekturfehler, einer Benutzeranforderung, einer Vermittlungsstelle-Modemanforderung und/oder einer Anforderung des abgesetzten Endgerätemodems basiert.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sendende Modem (300) einen Teil einer Modeminitialisierungssequenz abschließt, bevor die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht weitergeleitet wird, und/oder daß das sendende Modem (300) ein Vermittlungsstellenmodem und/oder ein abgesetztes Endgerätemodem ist und/oder daß das empfangende Modem (200) ein Vermittlungsstellenmodem und/oder ein abgesetztes Endgerätemodem ist.
  6. Verfahren zum Übermitteln von Diagnostikdaten zwischen Modems (200, 300) unter Verwendung von Mehrträgermodulation, mit den folgenden Schritten: Senden oder Empfangen einer Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht zum Eintritt in einen Diagnostikmodus; Bestimmen einer Diagnostikverbindungsnachricht; und Senden der Diagnostikverbindungsnachricht; dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnostikverbindungsnachricht im Diagnostikmodus unter Verwendung von DMT-Symbolen gesendet wird, die auf ein Bit der Diagnostikverbindungsnachricht abgebildet werden und große Immunität gegenüber Rauschen und/oder anderen Störungen aufweisen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit dem Schritt des Vergrößerns einer Sendeleistung der Diagnostikverbindungsnachricht, wenn eine empfangene Diagnostikverbindungsnachricht ungenau ist und/oder ferner mit dem Schritt des Sendens der Diagnostikverbindungsnachricht eine vorbestimmte Anzahl von Malen und/oder mit dem Schritt des Abschließens eines Teils einer Modeminitialisierungssequenz vor dem Weiterleiten der Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnostikverbindungsnachricht Test- und/oder Diagnostikinformationen umfaßt, wobei vorzugsweise die Diagnostikverbindungsnachricht eine Versionsnummer eines Diagnostikverbindungsmodus, eine Länge der Diagnostikinformationen, einen Kommunikationsstandard, einen Chipsatztyp, eine oder mehrere Herstelleridentifikationen, eine ATU-Versionsnummer, ein Zeitbereichs-Empfangshallsignal, ein Frequenzbereichs-Hallsignal, eine Verstärkereinstellung, eine CO-Senderleistungs spektraldichte, einen Frequenzbereichs-Empfangsleerkanal, ein Signal/Rausch-Verhältnis, Bit und Verstärkungsinformationen und/oder Signalaufwärts- und Signalabwärts-Übertragungsraten umfaßt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Genauigkeit auf der Basis eines Fehlerdetektionsschemas und/oder einer Bitfehlerdetektions- und CRC-Prüfung bestimmt wird und/oder daß die Diagnostikmodus-Einleiten-Nachricht auf einem Initialisierungsfehlschlag, einem Bitratenfehlschlag, einem CRC-Fehler in einer Initialisierungsnachricht, einem CRC-Fehler während des normalen stationären Übertragungsmodus, einem Vorwärtsfehlerkorrekturfehler, einer Benutzeranforderung, einer Vermittlungsstelle-Modemanforderung und/oder einer Anforderung des abgesetzten Endgerätemodems basiert und/oder daß ein sendendes Modem (300) ein Vermittlungsstellenmodem und/oder ein abgesetztes Endgerätemodem ist und/oder daß das empfangende Modem (200) ein Vermittlungsstellenmodem und/oder ein abgesetztes Endgerätemodem ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Bestimmen der Genauigkeit einer empfangenen Diagnostikverbindungsnachricht; und Empfangen einer Diagnostikverbindungsnachricht mit vergrößerter Sendeleistung, wenn die empfangene Diagnostikverbindungsnachricht ungenau ist, und/oder einer Neuübertragung einer vorbestimmten Anzahl der Diagnostikverbindungsnachrichten.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Abschließen eines Teils einer Modeminitialisierungssequenz; Eintreten in einen Diagnostikkommunikationsmodus auf der Basis eines Initialisierungsfehlschlags, eines Bitratenfehlschlags, eines CRC-Fehlers in einer Initialisierungsnachricht, eines CRC-Fehlers während des normalen stationären Übertragungsmodus, eines Vorwärtsfehlerkorrekturfehlers, einer Benutzeranforderung, einer Vermittlungsstelle-Modemanforderung und/oder einer Anforderung des abgesetzten Endgerätemodems; und Senden oder Empfangen der Diagnostikverbindungsnachricht, die folgendes umfaßt: eine Versionsnummer eines Diagnostikverbindungsmodus, eine Länge der Diagnostikinformationen, einen Kommunikationsstandard, einen Chipsatztyp, eine oder mehrere Herstelleridentifikationen, eine RTU-Versionsnummer, ein Zeitbereichs-Empfangshallsignal, ein Frequenzbereichs-Hallsignal, eine Verstärkereinstellung, eine CO-Sender-Leistungsspektraldichte, einen Frequenzbereichs-Empfangsleerkanal, ein Signal/Rausch-Verhältnis, Bit und Verstärkungsinformationen und Signalaufwärts- und Signalabwärts-Übertragungsraten.
  12. Gebrauch von DMT-Symbolen, die auf ein Informationsbit abgebildet werden, zur Übermittlung von Diagnostik- und/oder Testinformationen in einem Diagnostikverbindungsmodus zwischen zwei Modems (200, 300), falls die Modems (200, 300) tatsächlich in ihrem normalen Betriebsmodus keine akzeptable Verbindung herstellen können, unter Verwendung von Mehrträgermodulation.
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