DE10001152A1 - Procedure for selecting existing fast retrain profiles - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpas sung der Datenübertragungsrate einer Datenübertragung zwischen einem Teilnehmer und einer Vermittlungsstelle und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for adaptation solution of the data transmission rate of a data transmission between a subscriber and an exchange and an apparatus for performing this method.
Moderne Vermittlungsstellen im elektronischen Wählsystem di gital (EWSD) sind bereits in der Lage, dem Teilnehmer neben den analogen oder digitalen Telefondiensten im POTS-(Plain Old Telephone Service) oder ISDN-System auch hochbitratige Datendienste im xDSL-(x Digital Subscriber Line) Verfahren zur Verfügung zu stellen. So ist im ADSL-(Asymmetric Digital Subscriber Line) Verfahren von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer eine Datenübertragungsrate von bis zu 8 Mbit/s und bis zu 640 kbit/s vom Teilnehmer zur Vermittlungsstelle mög lich.Modern exchanges in the electronic dialing system di gital (EWSD) are already able to join the participant the analog or digital telephone services in the POTS (Plain Old Telephone Service) or ISDN system also high bit rate Data services in the xDSL (x Digital Subscriber Line) process to provide. So in ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) procedure from the exchange to the Participants have a data transfer rate of up to 8 Mbit / s and Up to 640 kbit / s possible from the subscriber to the exchange Lich.
Die Schnittstelle zwischen dem Teilnehmer und der Vermitt lungsstelle bzw. dem Übertragungsnetz bildet das Leitungsmo dul (auch Line-Card oder SLMI, Subscriber Line Modul Inter net), das sich in der Vermittlungsstelle befindet. An einem Leitungsmodul sind dabei mehrere Teilnehmer (z. B. acht Teil nehmer) mit ihren Endgeräten (z. B. analoges Telefon und Com puter) angeschlossen.The interface between the subscriber and the operator The transmission center forms the line mo dul (also line card or SLMI, subscriber line module inter net), which is located in the exchange. On one The line module consists of several participants (e.g. eight parts subscribers) with their end devices (e.g. analog telephone and Com puter) connected.
Ausgangsseitig verfügen diese Leitungsmodule über eine PCM- Schnittstelle (Pulse Code Modulation) zur Übertragung von Sprachdaten ins Sprachnetz. Außerdem verfügen diese Leitungs module ausgangsseitig über eine Schnittstelle (wie z. B. im Frame Relay-, Ethernet- oder ATM-System) zur paketorientier ten Datenübertragung in einem Datenübertragungsnetz mit hohen Datenübertragungsraten. On the output side, these line modules have a PCM Interface (pulse code modulation) for the transmission of Voice data into the voice network. They also have these lines modules on the output side via an interface (e.g. in the Frame relay, Ethernet or ATM system) for packet-oriented ten data transmission in a data transmission network with high Data transfer rates.
Der Verbindungsaufbau zwischen Teilnehmer und Vermittlungs stelle ist z. B. in den Standards der International Telecom munication Union G.992.1 (G.dmt) bzw. G.992.2 (G.Lite) fest gelegt. In diesen Standards ist unter anderem ein sog. Fast- Retrain-Verfahren definiert, bei dem eine schnelle Initiali sierungsphase zwischen dem Endgerät des Teilnehmers und der Vermittlungsstelle durchgeführt wird. Die endgültige Daten übertragungsrate, mit der die Datenübertragung stattfindet, ergibt sich dabei aus der Übereinstimmung des während der Initialisierungsphase gemessenen Signal/Rauschabstandes (SNR, Signal to Noise Ratio) mit dem Signal/Rauschabstand eines ab gespeicherten Profils der Parameter für die Datenübertragung.Establishing a connection between the subscriber and the operator position is z. B. in the standards of International Telecom munication Union G.992.1 (G.dmt) or G.992.2 (G.Lite) placed. Among other things, these standards include a so-called fast Retrain procedure defined, in which a quick initialization sation phase between the subscriber's terminal and the Exchange is carried out. The final dates transfer rate at which the data transfer takes place, results from the correspondence of the during Initialization phase of measured signal / noise ratio (SNR, Signal to Noise Ratio) with the signal / noise ratio saved profile of the parameters for data transmission.
Diese Parameter und somit auch die jeweils erreichbare Daten rate werden damit optimal an die aktuellen Übertragungscha rakteristika (Eigenschaften der Leitung bzw. der teilnehmer- und systemseitigen Einrichtungen) angepaßt. Auf der anderen Seite ergeben sich daraus bei Fehlanpassung auch CRC-Fehler (Cyclic Redundancy Check).These parameters and therefore also the data that can be reached rates are thus optimal to the current transmission rate characteristics (characteristics of the line or the participant and system-side facilities) adapted. On the other In the case of mismatch, this also results in CRC errors (Cyclic Redundancy Check).
Beim Stand der Technik führt ein gehäuftes Auftreten von CRC- Fehlern zum automatische Auslösen eines Fast-Retrain. Die Fast-Retrain-Phase dauert etwa 1,5 Sekunden; in dieser Zeit ist keine Datenübertragung möglich.In the prior art, a frequent occurrence of CRC Errors for automatically triggering a fast retrain. The Fast retrain phase lasts about 1.5 seconds; in these times no data transmission is possible.
Der Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, daß bei kurz zeitigen Änderungen der Leitungseigenschaften, die zum Teil leicht vorhersagbar sind, ebenfalls ein Fast-Retrain durchge führt wird, währenddessen keine Datenübertragung möglich ist.The disadvantage of this method, however, is that it is short early changes in line properties, some of them are easy to predict, also a fast retrain is carried out during which no data transmission is possible.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Verfah ren zur Anpassung der Datenübertragungsparameter einer Daten übertragung zwischen einem Teilnehmer und einer Vermittlungs stelle und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah rens bereitzustellen, bei denen bei einer vorhersagbaren Än derung der Leitungseigenschaften die Zeit verkürzt wird, in der keine Datenübertragung möglich ist. The object of the present invention is thus a method ren to adapt the data transmission parameters of a data transmission between a subscriber and an operator place and a device for performing this procedure rens to provide, in the case of a predictable change change in line properties, the time is reduced in that no data transmission is possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver fahrens gemäß dem beigefügten Anspruch 7 gelöst.This task is accomplished by a method according to the Claim 1 and an apparatus for performing this Ver driving solved according to the appended claim 7.
Indem Änderungen der Leitungseigenschaften als Folge von be stimmten Ereignissen vorhersagbar sind, kann die Datenüber tragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung automatisch an die geänderten Leitungseigenschaften angepaßt werden. Die Link-Down-Zeiten, d. h. die Zeiten, in denen wegen der Durch führung eines Fast-Retrain keine Datenübertragung möglich ist, verringern sich somit.By changing the line properties as a result of be certain events are predictable, the data can over rate according to the present invention the changed line properties are adjusted. The Link down times, i.e. H. the times when because of the through Fast retrain no data transmission possible is reduced.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 und 8 bis 12 angegeben.Advantageous refinements of the present invention are specified in subclaims 2 to 6 and 8 to 12.
Die Leitungseigenschaften ändern sich z. B. bei einem ankom menden Telefonanruf eines anderen Teilnehmers. Durch die Wechselspannung (mit Werten bis zu 150 V Spitze-Spitze), die während der Klingelphase (Ring-AN und Ring-AUS im Wechsel) erzeugt wird, werden die Leitungseigenschaften derart beeinflußt, daß die maximal mögliche Datenübertragungsrate sinkt.The line properties change e.g. B. at an incoming another subscriber's phone call. Through the AC voltage (with values up to 150 V peak-to-peak) during the ringing phase (ring ON and ring OFF alternately) is generated, the line properties become like this affects that the maximum possible data transfer rate sinks.
Nach den schon erwähnten Standards ist eine erneute Initiali sierungsphase, d. h. ein Fast-Retrain vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dieses Ereignis, das eine vorher sagbare Änderung der Leitungseigenschaften zur Folge hat, je doch vorhersehbar, und die Datenübertragungsrate wird ent sprechend verringert. Es wird dabei eine Datenübertragungs rate gewählt, die sowohl für den Zustand Ring-AN als auch den Zustand Ring-AUS gültig ist.According to the standards already mentioned, there is a new initial sation phase, d. H. a fast retrain is provided. According to the This invention is this event, the one before predictable change in the line properties, depending predictable, and the data transfer rate is ent speaking reduced. It becomes a data transfer rate selected for both the Ring-AN and the Ring OFF state is valid.
Diese Datenübertragungsrate kann nun während der gesamten restlichen Dauer der Datenübertragung beibehalten werden, oder die Datenübertragung kann nach Beenden des Ereignisses wieder automatisch erhöht werden. This data transfer rate can now be used throughout the remaining duration of the data transmission are retained, or the data transfer may end after the event are automatically increased again.
Da die Datenübertragungsraten auf einer Leitung in verschie denen Frequenzbereichen unterschiedlich ist, ist der Verlauf der Datenübertragungsrate über den Frequenzbereich in soge nannten Profilen abgespeichert. Gemäß der vorliegenden Erfin dung wird somit bei einer vorhersagbaren Änderung der Lei tungseigenschaften zur Datenübertragung ein Profil ausge wählt, das den entsprechenden Leitungseigenschaften am nächs ten kommt.Because the data transfer rates on one line differ which frequency ranges are different is the course the data transfer rate over the frequency range in so-called named profiles saved. According to the present invention If there is a predictable change in lei a data profile choose the one that corresponds to the relevant line properties ten is coming.
Die vorliegende Erfindung kommt bevorzugt in Datenübertra gungssystemen zum Einsatz, die nach dem xDSL-Verfahren, d. h. z. B. nach dem ADSL oder UDSL-Verfahren, arbeiten.The present invention preferably comes in data transfer systems to use, which according to the xDSL process, d. H. e.g. B. work according to the ADSL or UDSL method.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Zeich nungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will hereinafter be more preferred based on Embodiments with reference to the accompanying drawings explained in more detail, in which:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Vermittlungsstelle mit den daran angeschlossenen Teilnehmern Fig. 1 shows the schematic structure of a switching center with the participants connected to it
Fig. 2a die Aufteilung des Frequenzspektrums bei ADSL-Da tenübertragung Fig. 2a the distribution of the frequency spectrum in ADSL data transmission
Fig. 2b ein Beispiel eines Profils für die Datenübertra gungsparameter, und Fig. 2b shows an example of a profile for the data transmission parameters, and
Fig. 3 die Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 3 shows the device according to the invention.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, beinhaltet die Vermittlungsstelle (Central Office, CO) 2 unter anderem die Leitungsmodule 3a, . . ., 3n zum Anschluß der Teilnehmer bzw. deren Endgeräte (Customer Premises Equipment, CPE) 1a, . . ., 1n an die Vermitt lungsstelle 2. Diese Leitungsmodule 3a, . . ., 3n stellen den Teilnehmern 1a, . . ., 1n sowohl herkömmliche Telefondienste (POTS oder ISDN) zur Verfügung, als auch hochbitratige Daten dienste (wie z. B. ADSL, UDSL).As is apparent from Fig. 1, the switching center (Central Office, CO) 2 includes the line modules 3 a,. , ., 3 n for connecting the subscribers or their end devices (customer premises equipment, CPE) 1 a,. , ., 1 n to the switching center 2 . These line modules 3 a,. , ., 3 n represent the participants 1 a,. , ., 1 n both conventional telephone services (POTS or ISDN) are available as well as high bit rate data services (such as ADSL, UDSL).
Den Teilnehmern 1a, . . ., 1n stehen dabei verschiedene Endge räte, wie ein Telefon 11a, . . ., 11n und ein Computer mit einem xDSL-Modem 12a, . . ., 12n zur Nutzung der angebotenen Dienste zur Verfügung. Die angebotenen Dienste werden dabei beim Teilnehmer 1a, . . ., 1n durch einen Splitter 13a, . . ., 13n auf die jeweiligen Endgeräte aufgeteilt.The participants 1 a,. , ., 1 n are different end devices, such as a phone 11 a,. , ., 11 n and a computer with an xDSL modem 12 a,. , ., 12 n to use the services offered. The services offered are at the subscriber 1 a,. , ., 1 n by a splitter 13 a,. , ., 13 n divided between the respective devices.
In der Vermittlungsstelle 2 werden die angebotenen Dienste durch die Line-Card 3a, . . ., 3n auf die jeweiligen Übertra gungsnetze aufgeteilt. So werden Sprachdaten z. B. im PCM- Verfahren über das Sprachnetz übertragen und die hochbitra tige Datenübertragung erfolgt über eine eigene Schnittstelle, die z. B. mit dem Internet verbunden ist (Datennetz).In the exchange 2 , the services offered by the line card 3 a. , ., 3 n divided over the respective transmission networks. So voice data z. B. in the PCM process over the voice network and hochbitra term data transmission takes place via its own interface, the z. B. is connected to the Internet (data network).
Die xDSL-Datenübertragung wird nachfolgend anhand des Fre quenzspektrums des ADSL-Systems, wie es in Fig. 2a gezeigt wird, beschrieben.The xDSL data transmission is described below using the frequency spectrum of the ADSL system, as shown in FIG. 2a.
Das Frequenzband ist dabei wie folgt aufgeteilt: Im Bereich bis 30 kHz findet die Übertragung der Telefondienste (analog oder digital) statt. Der Frequenzbereich von 30 kFz bis 138 kFz dient zur Datenübertragung vom Teilnehmer zur Ver mittlungsstelle (Data-Upstream) und der Bereich von 138 kHz bis 1,1 MHz zur Datenübertragung von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer (Data-Downstream).The frequency band is divided as follows: In the area Up to 30 kHz, the transmission of telephone services (analog or digital) instead. The frequency range from 30 kFz to 138 kFz is used for data transmission from the participant to the Ver center (data upstream) and the range of 138 kHz up to 1.1 MHz for data transmission from the exchange to the participant (data downstream).
Die Datenübertragung ist dabei wiederum in einzelne Ab schnitte, den sog. Bins, über den Frequenzbereich aufgeteilt. Jedes Bin belegt dabei einen bestimmten Frequenzbereich mit einer Bandbreite von 4,3125 kHz, wobei in jedem Bin die Da tenübertragung im Quadraturamplitudenmodulationsverfahren (QAM) mit einer einstellbare Bitrate erfolgt. Die gesamte Da tenübertragungsrate ergibt sich dabei aus der Summe der Da tenübertragungsraten der einzelnen Bins.The data transmission is again in individual Ab cuts, the so-called bins, divided over the frequency range. Each bin occupies a certain frequency range a bandwidth of 4.3125 kHz, the Da transmission using the quadrature amplitude modulation method (QAM) with an adjustable bit rate. The entire da The transmission rate is the sum of the data transfer rates of the individual bins.
Die maximale Übertragungskapazität eines Übertragungskanals ergibt sich, abgesehen von den elektrischen Kenngrößen, aus dem Signal/Rauschabstand. Das heißt, daß die Übertragungska pazität um so geringer ist, je geringer der Sig nal/Rauschabstand ist. Diese Übertragungskapazität nimmt dabei, wie in Fig. 2a zu sehen ist, bei zunehmender Übertra gungsfrequenz ab.Apart from the electrical parameters, the maximum transmission capacity of a transmission channel results from the signal / noise ratio. This means that the lower the signal / noise ratio, the lower the transmission capacity. This transmission capacity decreases, as can be seen in Fig. 2a, with increasing transmission frequency.
Ein für die Fast-Retrain-Phase abgespeichertes Profil enthält für jedes Bin eine bestimmte Datenübertragungsrate (in Bit pro Bin pro Hz angegeben), wie in Fig. 2b zu sehen ist. Bei einem Fast-Retrain werden die Kanal- bzw. Leitungseigenschaf ten des Übertragungskanals ermittelt, und entsprechend der maximal möglichen Kapazität des Übertragungskanals wird ein Profil ausgewählt, das diesen ermittelten Leitungseigenschaf ten am nächsten kommt. Dabei wird die eingestellte Datenüber tragungsrate in der Regel niedriger eingestellt, als die ma ximal mögliche Datenübertragungsrate, um eine Sicherheitsre serve bei der Datenübertragung zu erhalten.A profile stored for the fast retrain phase contains a certain data transmission rate for each bin (specified in bits per bin per Hz), as can be seen in FIG. 2b. In the case of a fast retrain, the channel or line properties of the transmission channel are determined, and a profile is selected in accordance with the maximum possible capacity of the transmission channel that comes closest to these determined line properties. The set data transfer rate is usually set lower than the maximum possible data transfer rate in order to obtain a security reserve during data transfer.
Zur Auswahl der Datenübertragungskapazität sind mehrere sol cher Profile abgespeichert, um die Datenübertragung an unter schiedliche Leitungseigenschaften anzupassen. Diese Leitungs eigenschaften können sich jedoch während der Dauer einer Ver bindung zur Datenübertragung gravierend ändern. Kommt z. B. in dieser Zeit ein Telefonanruf eines anderen Teilnehmers an, dann verringert sich während der Klingelphase (Ring-AN) die maximal mögliche Datenübertragungsrate der Leitung bzw. des Übertragungskanals.There are several sol for the selection of the data transmission capacity saved profiles to allow data transfer to adapt different line properties. This line However, properties can change during the duration of a ver Seriously change the binding for data transmission. Comes z. B. during this time a phone call from another subscriber, then the will decrease during the ringing phase (Ring-AN) maximum possible data transmission rate of the line or Transmission channel.
Entsprechend wird die Datenübertragungsrate während der Klin gelpause (Ring-AUS) wieder größer. Diese Änderungen der Lei tungseigenschaften sind nach einmaligem Ausmessen genau vor hersagbar, da die Dauer der Ring-AN bzw. Ring-AUS Phase genau spezifiziert ist.Accordingly, the data transfer rate during the clin gel pause (ring OFF) again larger. This changes the lei After a single measurement, the properties are exactly before predictable, since the duration of the ring ON or ring OFF phase is exact is specified.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird z. B. bei einem ankom menden Anruf, der von dem entsprechenden Leitungsmodul er kannt wird, ein Profil ausgewählt, das den geänderten Lei tungseigenschaften entspricht. Dadurch werden die Link-Down Zeiten, d. h. die Zeiten, in denen keine Datenübertragung möglich ist, erheblich verringert. According to the present invention, e.g. B. at an incoming menden call that he from the corresponding line module is known, selected a profile that the changed Lei corresponds to the properties. This will make the link down Times, d. H. the times when no data transmission is significantly reduced.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Vorrich tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Line-Card 3, die sich in der Vermittlungsstelle befindet, realisiert.As can be seen from Fig. 3, the device according to the invention for carrying out the method according to the invention is implemented on the line card 3 , which is located in the exchange.
Während des Verbindungsaufbaus werden durch die Line-Card 3 durch Ausmessen der Übertragungsleitung zwischen der Vermitt lungsstelle und dem Teilnehmer die Leitungseigenschaften hin sichtlich der maximal möglichen Datenübertragungsrate ermit telt.During the establishment of the connection, the line properties are determined by the line card 3 by measuring the transmission line between the switching center and the subscriber with regard to the maximum possible data transmission rate.
Nachdem die maximal mögliche Datenübertragungsrate ermittelt wurde, wird ein entsprechendes Profil, das den gemessenen Leitungseigenschaften am nächsten kommt, ausgewählt und ein gestellt. Eine Vielzahl von möglichen Profilen ist in der Speichervorrichtung 33 abgespeichert.After the maximum possible data transfer rate has been determined, a corresponding profile that comes closest to the measured line properties is selected and set. A large number of possible profiles are stored in the storage device 33 .
Wird während der Dauer der Verbindung z. B. durch das Mittel 32 ein ankommender Anruf registriert, wird durch das Mittel 31 automatisch die Datenübertragungsrate an die Leitungsei genschaften, die sich durch die Klingenphase des ankommenden Anrufes ändert, angepaßt. Dabei wird ein in der Speichervor richtung 33 abgespeichertes Profil gewählt, das den gemesse nen Leitungseigenschaften am nächsten kommt.Is z during the connection. B. registered by the means 32 an incoming call, the data transmission rate is automatically adapted to the line properties by the means 31 , which changes due to the blade phase of the incoming call. In this case, a profile is selected which is stored in the memory device 33 and which comes closest to the measured line properties.
Ebenso wird von dem Mittel 32 das Ende des bestimmten Ereig nisses, d. h. das Ende der Klingelphase, erkannt. Die Klin gelphase ist z. B. dann zu Ende, wenn der gerufene Teilnehmer abnimmt oder wenn der anrufende Teilnehmer auflegt, ohne das ein Gespräch zustande kommt.Likewise, the end of the specific event, ie the end of the ringing phase, is recognized by the means 32 . The clin gel phase is z. B. then to an end when the called subscriber answers or when the calling subscriber hangs up without a conversation.
Nach Ende des Ereignisses kann dabei das aktuell eingestellte Profil beibehalten werden, oder es wird das vorhergehende Profil wieder eingestellt.At the end of the event, the currently set one can be used Profile can be maintained or it will be the previous one Profile set again.
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