JP4037829B2

JP4037829B2 - ネットワーク接続に関してデータ転送マージンを判定するための方法とシステム

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Publication number: JP4037829B2
Application number: JP2003544964A
Authority: JP
Inventors: ピトウド，フレデリク
Original assignee: スイスコムフィクスネットアーゲー
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: WO2003043257A1; US7388945B2; CA2466572A1; CN1613222A; JP2005510127A; US20050078744A1; EP1444802A1; EP1444802B1; CZ2004594A3; CA2466572C; CN1322694C; CZ302246B6; ATE355666T1; DE50112141D1

Description

本発明はネットワーク接続に関してデータ転送マージンを判定するための方法とシステムに関し、この方法とシステムでは送信器と受信器の間のネットワーク接続の物理的長さは知られている。特に、本方法は銅線接続を基本とするネットワークに関する。

ＰＯＴＳ（ＰｌａｉｎＯｌｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＳｅｒｖｉｃｅ）とも呼ばれる従来式の電話ネットワーク・サービスは、普通では互いの周りに巻かれてツイスト・ペアと呼ばれる銅線を経由して家庭および小規模企業を電話ネットワーク・オペレータの信号分配局へと接続する。これらは本来、アナログ信号、特に音声の伝送を確実化するように意図された。しかしながら、これらの必要条件は最近になってインターネットおよびそれに接続されるデータ・フローの出現で変化し、リアル・タイムかつマルチメディア・アプリケーションでもって家庭および／または会社で働くことを可能にする必要性のせいで現在ではもう一度変化しつつある。

例えばイントラネットおよびインターネットといったデータ・ネットワークはいわゆる共用メディア、すなわち交換器とゲートの間のブロードバンド・バックボーンおよびさらに小さい帯域幅の地域ネットワーク接続の両方のためのパケット志向ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）またはＷＡＮ（ワイド・エリア・ネットワーク）技術に大きく依存する。例えばブリッジまたはルータといったパケット管理システムの使用は局所的なＬＡＮネットワークをインターネットに接続するのに広く普及している。したがって、インターネットのルータは例えばＩＰ（インターネット・プロトコル）、ＩＰＸ（インターネット・パケット・エクスチェンジ）、ＤＥＣＮＥＴ、ＡｐｐｌｅＴＡＬＫ、ＯＳＩ（開放型システム間相互接続）、ＳＮＡ（ＩＢＭのシステム・ネットワーク・アーキテクチャ）などといった最も多様なプロトコルに基づいてパケットを伝送することが可能でなければならない。パケットを世界中に信号分配するためには、そのようなネットワークの複雑さはサービス供給メーカ（プロバイダ）および必要なハードウェアの製造業者の両方にとって難題である。

通常のＬＡＮシステムは約１００Ｍｂｐｓのデータ転送速度で比較的良好に動作する。約１００Ｍｂｐｓを超える転送速度では、パケット交換器のようなネットワーク管理装置のリソースは殆どの現在のネットワークで帯域幅とユーザのアクセスの割り当てを管理するのに充分ではない。もちろん、デジタル情報の伝送のためのパケットを基本とするネットワークの有用性は、特に短期間伝送ピークで、はるか以前に認識された。普通、そのようなネットワークはポイント・ツー・ポイント構造を有し、パケットは単一の送信器から単一の受信器へと伝送され、そこでは各々のパケットが少なくとも行き先アドレスを含む。これの代表的な例が知られているＩＰデータ・パケットのヘッダである。ネットワークは割り当てられたヘッダのアドレスへとパケットを経路指定することによってデータ・パケットに反応する。パケットを基本とするネットワークはまた、例えば高品質の音声伝送もしくはビデオ伝送のような連続的なデータ・フローを必要とするデータのタイプを伝送することにもやはり使用されることが可能である。ネットワークの商業的用途は、パケットを基本とする伝送が複数のエンド・ポイントに対して同時に可能になることをとりわけ望ましくする。これの範例はビデオもしくは音声データの伝送のためのいわゆるパケット放送である。それにより、いわゆるペイＴＶ、すなわち料金を支払うべきネットワーク上のビデオ・データの放送伝送が確立されることが可能になる。

帯域幅に関してはるかに大きな必要条件を伴なうリアル・タイムでかつマルチメディアの用途といった次世代の用途では、それは常になおその上に保証されねばならないが、しかしながらパケット志向ネットワークはそれらの限定に合致する。したがって、次世代のネットワークは、要求されるかまたは合意したＱｏＳパラメータ（サービス品質）のための所定の帯域幅を常にユーザに保証することを可能にするために動的にネットワークを再構築する能力を持たなければならない。これらのＱｏＳにはすべてのあり得るエンド・システム間のアクセス保証、アクセス性能、耐故障性、データの保安などが含まれる。ＡＴＭ（非同期転送モード）のような新しい技術は、ネットワークの長期間の開発の中で私設のイントラネットならびに公共のインターネットのための必要な前提条件を作り上げる手助けになるはずである。これらの技術は、ＱｏＳパラメータによって保証されるそのような高性能接続のためにさらに経済的かつさらに大規模な解決策を約束する。

未来のシステムに関する１つの変化はまた、特にデータ・フローに関連するであろう。現在のデータ・フローは普通、サーバクライアントのモデルに基づいており、すなわちデータは多くのクライアントから１つまたは複数のネットワーク・サーバへと、あるいはそれらから伝送される。普通、クライアントは直接のデータ接続を作り出さないが、しかし代わりにそれらはネットワーク・サーバを介して互いに通信する。このタイプの接続もやはりその意義を持ち続けるであろう。それでもやはり、ピア・ツー・ピアで伝送されるデータの量が将来急峻に増大することが予期され、なぜならば、要求を満たすために、ネットワークの最終的なゴールはすべてのシステムがサーバとクライアントの両方としてはたらくことが可能な真の分散型構造であろうからである。したがって、ネットワークはさらに直接的な接続を多様なピアに対して作り上げなければならず、それにより、例えば複数のデスクトップ・コンピュータがバックボーン・インターネット経由で直接接続されるであろう。

したがって、将来の用途ではユーザが予め決定可能なＱｏＳパラメータと大きな帯域幅を保証されることが可能になることがますます重要になるであろうことは明らかである。
Ｓｐｅｃｔｒａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎｍｅｔａｌｌｉｃａｃｃｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ；Ｐａｒｔ１：Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｓｉｇｎａｌｌｉｂｒａｒｙ」、ＥＴＳＩ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）、ＴＲ１０１８３０、２０００年９月

エンド・ユーザに対するデータ伝送のために使用されるものは、特に従来の公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ、ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ）および／またはＰＬＭＮ（ＰｕｂｌｉｃＬａｎｄＭｏｂｉｌｅＮｅｔｗｏｒｋ）であり、実際のところ、それは本来純粋な音声伝送のために設計されたものであってそのような量のデジタル・データの伝送のためではなかった。それにより、電話サービスのプロバイダもしくは供給業者がユーザに保証することが可能なＱｏＳの決定にいわゆる「最終マイル」が決定的な役割りを果たす。最終マイルとして指定されるものは公共電話ネットワークの終端の信号分配局とエンド・ユーザの間の一続きである。最も稀なケースでは、最終マイルは大容量の光ファイバ・ケーブルで構成される。それは普通では、どちらかと言えば例えば０．４または０．６ｍｍの線径を備えたケーブルのような普通の銅線の配線に基づいている。ケーブルはさらに、すべての場所で保護された接地伝導構造で地下を走っているわけではなく、とりわけ、電話用電柱への地上の回線で構成される。したがって追加的な障害が生じる。

最大ＱｏＳパラメータを決定するときのさらなる問題はいわゆるクロストークの問題である。この問題は、例えばエンド・ユーザから電話ネットワーク・オペレータの信号分配局への、およびその逆の回線上の信号の変調に伴なって生じる。デジタル信号の変調に関して当該技術の現状で知られているものは、例えばＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者回線）、ＳＤＳＬ（対称デジタル加入者回線）、ＨＤＳＬ（高データ速度デジタル加入者回線）またはＶＤＳＬ（超高データ速度デジタル加入者回線）といったｘＤＳＬ（デジタル加入者回線）技術である。記述したクロストークは銅のケーブルを経由するデータの変調時に生じる物理的現象である。電磁気的相互作用を介して、銅ケーブル内で隣り合う銅線が対になってモデムによって生じる部分信号を得る。これは隣り合う銅線上で搬送されるｘＤＳＬモデムが互いに干渉し合う結果につながる。一方の端部の送信器の信号の同じ端部の受信器の信号への不本意な信号結合で特徴付けられる近端クロストーク（Ｎｅｘｔ）と、他方の端部の受信器への伝送時の信号の信号結合で特徴付けられる遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）の間で区別が為され、伝送時の信号は隣接する銅線対の信号に結合され、受信器でノイズとして現れる。

例えば「Ｓｐｅｃｔｒａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎｍｅｔａｌｌｉｃａｃｃｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ；Ｐａｒｔ１：Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｓｉｇｎａｌｌｉｂｒａｒｙ」、ＥＴＳＩ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）、ＴＲ１０１８３０、２０００年９月のようなｘＤＳＬのクロストークに対する多くの調査結果が現在入手可能であるが、クロストーク現象および残りのノイズ・パラメータの複雑さのせいで、現時点ではネットワーク内で特定のエンド・ユーザのためのＱｏＳパラメータを決定するために使用可能で技術的に扱い易く、かつ費用効率的な補助は殆ど無い。当該技術の現状では、例えばＡｃｔｅｒｎａ（中でもＷＧＳＬＫ−１１／１２／２２、Ｅｎｉｎｇｅｎ、他、Ｇｅｒｍａｎｙ）、ＴｒｅｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＬＴ２０００ＬｉｎｅＴｅｓｔｅｒ、ｗｗｗ．ｔｒｅｎｄｃｏｍｍｓ．ｃｏｍ、Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍｓｈｉｒｅ、Ｕ．Ｋ．）などといった様々な会社によって遠隔測定システムが提案されている。それにより、最終マイル上の最大転送速度は、デジタル信号プロセッサが各地方の電話ネットワーク・オペレータの信号分配局（例えばスイスで数千ヶ所）に導入される遠隔測定システムによる直接測定を通じて判定される。デジタル信号プロセッサによって、最終マイルの他方の側のユーザで装置の導入の必要がないのでいわゆる「片端測定」が実行される。原理的には、「両端測定」による測定もやはり可能である。しかしながら、それゆえに回線の両端で測定装置を導入することが必要である。

現状の当該技術の欠点は、中でも、すべての地方の信号分配局で必要とされる遠隔測定装置の導入から由来する高コスト、および測定時の正確に判っていない不確実性またはそれぞれ未知の誤りであり、その理由は一方の側（片端）だけで測定が実行され、誤りを判定するために両側での測定が必要になるからである。両端測定は個人的資金の観点および時間ならびにコストにおいて適していないであろう。やはり現状の当該技術に欠けているものはネットワーク接続の最大可能ビット・レートを算出もしくはそれぞれ予測するためのハードウェアまたはソフトウェア手段を備えたアルゴリズムである。地方の終端の信号分配局の代わりにさらに数の少ない中央の信号分配局で遠隔測定システムを導入することは、測定がそのような大きな不確定性を伴なうこと、それらがエンド・ユーザへの特定の回線について最大可能データ・スループット率を判定するのに適していないことを示す。

上述の欠点をそのまま有さないネットワーク接続のデータ転送マージンを判定のための新規的な方法、システムおよびコンピュータ・プログラム製品を提案することが本発明の目的である。特に、特定のユーザまたはアクセスのネットワーク・ポイントそれぞれに関するマージンおよび／または最大ビット・レートは、不釣り合いな技術的、人員的および財政的投資がなされる必要なく迅速かつ柔軟的に判定されることが可能となるべきである。
この目的は本発明に従って、特に複数の独立請求項の要素を通じて達成される。さらなる好ましい実施形態がさらに複数の独立請求項および説明から後に続く。

特に、これらの目的は本発明を通じて達成され、そこではネットワーク接続のデータ転送マージンを判定するために、送信器と受信器の間で判定されるべきネットワーク接続の物理的長さが判っており、あり得るモデムのタイプに関する転送周波数に応じて電力測定装置によって電力スペクトルが測定され、計算ユニットのデータ・キャリア上に伝送され、
その計算ユニットでもってネットワーク接続の様々な物理的長さおよびケーブル・ワイヤの厚さについて減衰度が判定され、その減衰度ならびに電力スペクトルに基づいて受信器での実際の信号強度が記憶され、計算ユニットのデータ・キャリア上の第１のリスト内でそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さ（すなわちケーブル内のワイヤの直径）に割り当てられ、
第２のリスト内にノイズ・レベルが記憶され、ネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当てられ、計算ユニットのデータ・キャリア上では少なくともクロストーク・パラメータと干渉源の数に応じて、ノイズ・レベルが計算ユニットによって電力スペクトルに基づいて判定され、
ガウス変換モジュールによって計算ユニットが、様々なデータ伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリストの実際の信号強度および対応する第２のリストのノイズ・レベルに基づいて所定のビット・レートについてデータ転送マージンを判定し、それらを記憶し、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当て、
記憶されたデータ転送マージンに基づいて計算ユニットが少なくとも１つまたは複数の補正因子によって実際のデータ転送マージンを判定し、それらを記憶し、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当て、補正因子が、実際のデータ転送マージンに関する記憶されたデータ転送マージンの平均偏差および／または等化器調節の補正のための等化器要素を含み、かつ
記憶された実際のデータ転送マージンに基づき、送信器と受信器の間の判定対象のネットワーク接続の判っている物理的長さを参照して計算ユニットがそれぞれのネットワーク接続に関してデータ転送マージンを判定する。

中でも本発明の１つの利点は、本方法とシステムがデータ転送マージンの単純かつ迅速な判定を初めて可能にし、それによって莫大な技術的投資、人員に関する投資および時間に関する投資を約束せずにすむことである。特に、データ転送マージンおよび／またはビット・レートを測定するための遠隔測定システムと同様に、各地方の信号分配局における正確に判っていない様々な不確定性、または判っていない補正されるべきそれぞれの測定の誤りを伴なわずに不確定性が記述した補正によって補正されることが可能であり、誤りを判定するために両側の測定が必要となるのでこの誤りは片端性に起因して算定することが困難である。上述したように、投資は現状技術と比較して相変わらず小さい。これは測定の実行および必要な装置の導入の両方に当てはまる。

或る変形の実施形態では、ＡＤＳＬおよび／またはＳＤＳＬおよび／またはＨＤＳＬおよび／またはおよび／またはＶＤＳＬのモデム・タイプについて伝送周波数に応じて電力スペクトルが測定される。それにより、あり得るＳＤＳＬモデム・タイプは少なくとも１つのＧ．９９１．２モデム・タイプを含むことが可能であり、かつ／またはＡＤＳＬモデム・タイプは少なくとも１つのＧ．９９２．２モデム・タイプを含むことが可能である。ガウス変換モジュールによって、少なくともデータ伝送変調２Ｂ１Ｑ（２Ｂｉｎａｒｙ、１Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ）および／またはＣＡＰ（ＣａｒｒｉｅｒｌｅｓｓＡｍｐｌｉｔｕｄｅ／ＰｈａｓｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）および／またはＤＭＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＭｕｌｔｉｔｏｎｅ）および／またはＰＡＭ（ＰｕｌｓｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）についてデータ転送マージンが判定されることが可能である。やはりガウス変換モジュールによって、少なくともトレリス変調符号化についてデータ転送マージンが判定されることが可能である。この変形実施形態は、中でも、ｘＤＳＬモデム・タイプ、記述したデータ伝送変調およびトレリス変調符号化で普通の標準的な技術が使用され、それらが容易に市場で入手可能あり、その使用法が欧州と米国の両方で広く普及しているという利点を有する。

また別の変形実施形態では、補正因子は物理的長さおよび／またはケーブル・ワイヤ厚さに関して非線形の依存性を反映している、すなわち補正因子は非線形関数、例えば１よりも高い次数の多項式関数によって表わされることが可能である。この変形実施形態は、中でも、直線形の補正因子によるよりもはるかに複雑な依存性が考慮に入れられ、それで補正されることが可能であるという利点を有する。

やはり異なる変形実施形態は、デジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接ロードされることが可能なコンピュータ・プログラム製品を含み、かつその製品がコンピュータ上で走ると前段の変形実施形態に従って工程を実行することが可能となるソフトウェアの符号部分を含む。この変形実施形態は、大規模なインストールをせずに管理および使用することが単純である本発明の技術的達成を可能にするという利点を有する。

特に、ネットワーク接続に関するビット・レートの判定については、送信器と受信器の間のネットワーク接続の物理的長さが判っており、あり得るモデム・タイプの伝送周波数に応じて電力スペクトルが電力測定装置によって測定され、計算ユニットのデータ・キャリア上に伝送され、
その計算ユニットでもって、ネットワーク接続の様々な物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さについて減衰度が判定され、その減衰度ならびに電力スペクトルに基づいて受信器での実際の信号強度が記憶され、計算ユニットのデータ・キャリア上の第１のリスト内でそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当てられ、
第２のリスト内にノイズ・レベルが記憶され、ネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当てられ、計算ユニットのデータ・キャリア上では少なくともクロストーク・パラメータと干渉源の数に応じて、ノイズ・レベルが計算ユニットによって電力スペクトルに基づいて判定され、
ガウス変換モジュールによって計算ユニットが、様々なデータ伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリストの実際の信号強度および対応する第２のリストのノイズ・レベルに基づいて所定のデータ転送マージンについてビット・レートを判定し、そのビット・レートを記憶し、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当て、
記憶されたビット・レートに基づいて計算ユニットが１つまたは複数の補正因子によって実際のビット・レートを判定し、その実際のビット・レートを記憶し、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続のそれぞれの物理的長さとケーブル・ワイヤ厚さに割り当て、補正因子が、実際のビット・レートに関する記憶されたビット・レートの平均偏差および／または等化器調節の補正のための等化器要素を含み、
かつ記憶された実際のビット・レートに基づき、送信器と受信器の間のネットワーク接続の判っている物理的長さを参照して計算ユニットがそれぞれのネットワーク接続に関してビット・レートを判定する。中でも、この変形実施形態は本方法とシステムがビット・レートの単純かつ迅速な判定を初めて可能にし、それによって莫大な技術的投資、人員に関する投資および時間に関する投資を約束せずにすむという利点を有する。特に、データ転送マージンおよび／またはビット・レートを測定するための遠隔測定システムと同様に、各地方の信号分配局における正確に判っていない様々な不確定性、または判っていない補正されるべきそれぞれの測定の誤りを伴なわずに不確定性が記述した補正によって補正されることが可能であり、誤りを判定するために両側の測定が必要となるのでこの誤りは片端性に起因して算定することが困難である。

或る変形の実施形態では、ＡＤＳＬおよび／またはＳＤＳＬおよび／またはＨＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬのモデム・タイプについて伝送周波数に応じて電力スペクトルが測定される。それにより、あり得るＳＤＳＬモデム・タイプは少なくとも１つのＧ．９９１．２モデム・タイプを含むことが可能であり、かつ／またはＡＤＳＬモデム・タイプは少なくとも１つのＧ．９９２．２モデム・タイプを含むことが可能である。ガウス変換モジュールによって、少なくともデータ伝送変調２Ｂ１Ｑおよび／またはＣＡＰおよび／またはＤＭＴおよび／またはＰＡＭについてデータ転送マージンが判定されることが可能である。やはりガウス変換モジュールによって、少なくともトレリス変調符号化についてデータ転送マージンが判定されることが可能である。この変形実施形態は、中でも、ｘＤＳＬモデム・タイプ、記述したデータ伝送変調およびトレリス変調符号化で普通の標準的な技術が使用され、それらが容易に市場で入手可能あり、その使用法が欧州と米国の両方で広く普及しているという利点を有する。

また別の変形実施形態では、補正因子は物理的長さおよび／またはケーブル・ワイヤ厚さに関して非線形の依存性を有する、すなわち補正因子は非線形関数、例えば１よりも高い次数の多項式関数によって表わされることが可能である。この変形実施形態は、中でも、直線形の補正因子によるよりもはるかに複雑な依存性が考慮に入れられ、補正されることが可能であるという利点を有する。

さらなる変形実施形態では、ガウス変換モジュールによって、ビット・レートは３と９ｄＢの間のデータ転送マージンについて判定される。この変形実施形態は、中でも、殆どの要求を満足させるＱｏＳを伴なう受信を３と９ｄＢの間の範囲が可能にするという利点を有する。特に、３と９ｄＢの間のデータ転送マージンの範囲は他のＱｏＳパラメータに関するビット・レートの最適化を可能にする。

さらなる変形実施形態では、ガウス変換モジュールによって、６ｄＢのデータ転送マージンについてビット・レートが判定される。この変形実施形態は、中でも、前段の変形実施形態と同じ利点を有する。特に、上記のように、６ｄＢのデータ転送マージンは他のＱｏＳパラメータに関するビット・レートの最適化を可能にする。

再び異なる変形実施形態はデジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接ロードされることが可能なコンピュータ・プログラム製品を含み、かつその製品がコンピュータ上で走ると前段の変形実施形態に従って工程を実行することが可能となるソフトウェアの符号部分を含む。この変形実施形態は、大規模なインストールをせずに管理および使用することが単純である本発明の技術的達成を可能にするという利点を有する。

本発明による方法に加えて、本発明は本方法を実行するためのシステムおよびコンピュータ製品にもやはり関することをここで述べておくべきである。
範例を参照しながら以下で本発明の変形実施形態が説明されるであろう。実施形態の範例は添付の図面によって図解される。

図１は本発明を達成するために使用される可能性のある構造体を具体的に示している。ネットワーク接続についてデータ転送マージンおよび／またはビット・レートを判定する方法とシステムに関するこの実施形態の例では、送信器１０と受信器１１の間の判定対象のネットワーク接続１２の物理的長さ１３は判っている。物理的長さが意味するものは実際のケーブル長さ、例えばではなくすなわち送信器１０と受信器１１の間の空中距離である。ネットワーク接続１２は、例えば銅線の敷設ケーブルのようなアナログ媒体で構成されるはずである。この実施形態の例で使用したものは、例えば、公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ、ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ）の最終マイルに通常使用されるような線径０．４または０．６ｍｍの銅ケーブルであった。最終マイルは図４に概略的に示されている。したがって参照番号７０はネットワークへのルータを表わし、これは例えば１０ＢＴイーサネット７７および公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）７２を経由してモデム端末を備えたサーバ７１へと接続される。モデム端末サーバ７１はＤＳＬアクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）であってもよい。説明したように、参照番号７２は公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）であり、これに例えば光ファイバ・ケーブル７８を介してモデム端末サーバ７１が接続される。さらに、公共電話ネットワーク７２またはモデム端末サーバ７１それぞれが、通常では銅線ケーブル７９および電話箱７３を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）７５のモデム７４へと接続される。したがって参照番号７９は電話ネットワーク・オペレータの信号分配局からエンド・ユーザへのいわゆる「最終マイル」と述べられる。したがってエンド・ユーザ７６は記述した接続によって彼のＰＣで直接ルータ７０にアクセスすることが可能である。銅の普通の電話回線は、例えば２〜２４００対の銅線で構成される可能性がある。しかしながら、他のアナログ媒体、特に例えば別の線径を備えた銅ケーブルもやはり考えられる。ネットワーク接続１２各々が多様な直径もしくは厚さ１４１、１４２、１４３、１４４を有し得るだけでなく、個々のネットワーク接続が異なる線径もしくは厚さを備えたケーブルの組み合わせで構成される可能性がある、すなわちネットワーク接続が異なるワイヤ厚さを備えた複数のケーブル部分を含む可能性があることは明らかに指摘されるはずである。

電力スペクトルＰＳＤ_{Ｍｏｄｅｍ}（ｆ）は電力測定装置２０によってあり得るモデム・タイプ１０１、１０２、１０３、１０４について伝送周波数ｆに応じて測定され、計算ユニット３０のデータ・キャリア上に伝送される。電力スペクトルはまた、電力スペクトル密度（ＰＳＤ）として表わされ、連続周波数スペクトルの特定の帯域幅について、特定の帯域幅によって分割された特定の周波数帯域幅の合計エネルギーを反映する。帯域幅による分割はスケーリングに対応する。したがって、ＰＳＤは周波数ｆに依存する関数であり普通はワット／ヘルツで表示される。受信器１１での電力測定装置２０による電力測定については、例えば単純なＡ／Ｄコンバータが使用されることが可能であり、電圧は抵抗器を介して印加される。例えばエンド・ユーザから電話ネットワーク・オペレータの信号分配局への、およびその逆の回線１２に対するデジタル信号の変調については、最も多様なタイプのモデムが使用される可能性がある。現状技術で知られているものは、例えばｘＤＳＬ（デジタル加入者回線）技術であり、それの代表的な２つはＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者回線）とＳＤＳＬ（対称デジタル加入者回線）である。ｘＤＳＬ技術のさらなる代表はＨＤＳＬ（高データ速度加入者回線）とＶＤＳＬ（超高データ速度加入者回線）である。ｘＤＳＬ技術は銅線もしくはその他のアナログ媒体上のデータを変調するために高度に開発された変調の枠組みである。ｘＤＳＬ技術はしばしば「最終マイル技術」とも称され、正確にはその理由は、普通それらが終端の電話ネットワーク信号分配局を職場もしくは家庭のエンド・ユーザへと接続する目的に役立ち、個々の電話ネットワーク信号分配局間で使用されるものではないからである。ｘＤＳＬは、それが既に存在する銅の回線上で動作することが可能である範囲でＩＳＤＮ（統合デジタル通信サービス網）に類似しており、両方共に次の電話ネットワーク・オペレータの信号分配局まで比較的短距離であることを必要とする。しかしながらｘＤＳＬはＩＳＤＮはるかに高い伝送速度を提供する。ｘＤＳＬはダウンストリーム速度（データ受信時、すなわち変調時の伝送速度）で最大３２Ｍｂｐｓ（ｂｐｓ：ビット／秒）およびアップストリーム速度（データ送信時、すなわち復調時の伝送速度）で３２ｋｂｐｓから６Ｍｂｐｓのデータ伝送速度に達するが、それに対してチャネル当たりのＩＳＤＮは６４ｋｂｐｓのデータ伝送速度をサポートする。ＡＤＳＬは最近になって銅の回線上でデータを変調するのに極めて一般的になった技術である。ＡＤＳＬはダウンストリーム速度で０から９Ｍｂｐｓ、アップストリーム速度で０から８００ｋｂｐｓのデータ伝送速度をサポートする。ＡＤＳＬは、それが異なるダウンストリームとアップストリームの速度をサポートするので非対称のＤＳＬを意味する。他方でＳＤＳＬまたは対象のＤＳＬは、それが同じダウンストリームとアップストリームの速度をサポートするので対称と呼ばれる。ＳＤＳＬは最大２．３Ｍｂｐｓの伝送を可能にする。ＡＤＳＬは銅ケーブルの高い周波数領域でデジタル・インパルスを伝送する。これらの高い周波数は音響範囲（例えば声）の普通の音声伝送に使用されないので、ＡＤＳＬは、例えば同時に同じ銅ケーブル上で電話の会話を送信するようにはたらくことが可能である。ＡＤＳＬは北米で広く普及しており、それに対してＳＤＳＬはとりわけ欧州で開発された。ＡＤＳＬならびにＳＤＳＬは特にそれのために装備されるモデムを必要とする。ＨＤＳＬは対称ＤＳＬ（ＳＤＳＬ）の代表である。対称ＨＤＳＬ（ＳＤＳＬ）に関する規格は現在、ＩＴＵ（国際電気通信連合）のＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の国際規格として開発されたＧ．９９１．２として知られるＧ．ＳＨＤＳＬである。Ｇ．９９１．２は１９２ｋｂｐｓと２．３１Ｍｂｐｓの間の転送速度で単純な銅線対上の対称のデータの受信と送信をサポートする。Ｇ９９１．２は、ＡＤＳＬとＳＤＳＬの特徴を含み、かつＩＰ（インターネット・プロトコル）のような標準的なプロトコル、特に最新バージョンのＩＰｖ４とＩＰｖ６またはＩＥＴＦ（インターネット技術標準化委員会）のＩＰｎｇならびにＴＣＰ／ＩＰ（伝送制御プロトコル）、ＡＴＭ（非同期転送モード）、Ｔ１、Ｅ１、およびＩＳＤＮをサポートする。ここでｘＤＳＬ技術の最後として記述すべきものはＶＤＳＬ（超高速度デジタル加入者回線）である。ＶＤＳＬはツイスト・ペアの銅ケーブルを経由して短距離（普通３００〜１５００ｍの間）にわたって１３〜５５Ｍｂｐｓの範囲でデータを伝送する。ＶＤＳＬでもって、距離が短くなるほど伝送速度が上がることが当てはまる。ネットワークの終端部分としてＶＤＳＬはユーザの職場もしくは家庭を隣接する光網終端装置（ＯＮＵ）と呼ばれ、通常では例えば会社の主光ファイバ・ネットワーク（バックボーン）につながる光ネットワーク・ユニットへと接続する。ＶＤＳＬはユーザが普通の電話回線を経由して最大帯域幅でネットワークにアクセスすることを可能にする。ＶＤＳＬの規格はまだ充分に確立されていない。その結果、ＤＭＴ（離散マルチトーン）に基づく回線コード化スキーマを有するＶＤＳＬ技術が存在し、ＤＭＴはＡＤＳＬ技術に大きく類似するマルチキャリア・システムである。他のＶＤＳＬ技術は、ＤＭＴと対照的に安価で一層少ないエネルギーしか必要としない直交振幅変調（ＱＡＭ）に基づいた回線コード化スキーマを有する。この実施形態の例に関すると、モデム・タイプはＡＤＳＬおよび／またはＳＤＳＬおよび／またはＨＤＳＬおよび／またはおよび／またはＶＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）を含む可能性がある。特に、あり得るモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）は少なくともＧ．９９１．２モデム・タイプを含むことが可能であり、かつ／またはＡＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）は少なくともＧ．９９２．２モデム・タイプを含むことが可能である。しかしながら、この列挙が本発明の保護の範囲を限定する方式で適用されることを前提とするものではなく、対照的に他のモデム・タイプも考えられることは明らかである。

計算ユニット３０でもって、ネットワーク接続１２の多様な物理的長さ１３および、例えば０．４ｍｍと０．６ｍｍといったケーブルのコアの厚さ１４１、１４２、１４３、１４４について減衰度Ｈが判定され、その減衰度Ｈ（ｆ）ならびに電力スペクトルＰＳＤ（ｆ）に基づいて受信器１１での実際の信号強度Ｓ（ｆ）が記憶され、計算ユニット３０のデータ・キャリア上の第１のリスト内でそれぞれの物理的長さＬ１３およびケーブル・ワイヤ厚さＤ１４１、１４２、１４３、１４４に割り当てられる。したがって、実際の信号強度Ｓ（ｆ）と同様に減衰度Ｈ（ｆ，Ｌ，Ｄ）も周波数ｆに依存性である。こうして、送信器１０から送られる信号はＰＳＤ_{Ｍｏｄｅｍ}（ｆ）であり、その一方で受信器では実際の信号強度Ｓ（ｆ）＝ＰＳＤ_{Ｍｏｄｅｍ}（ｆ）Ｈ^２（ｆ，Ｌ，Ｄ）がそれでも得られる。第２のリスト内にノイズ・レベルＮ（ｆ）４０が記憶され、計算ユニット３０のデータ・キャリア上でネットワーク接続１２のそれぞれの物理的長さ１３およびケーブル・ワイヤ厚さ１４１、１４２、１４３、１４４に割り当てられ、少なくともクロストーク・パラメータＸｔａｌｋと干渉源の数Ａに応じて、計算ユニット３０によって電力スペクトルに基づいてノイズ・レベルＮ（ｆ）４０が判定される。すなわち、

である。

指数ｉを伴なう総和は、ネットワーク接続の並列接続で作用するＸｔａｌｋのタイプによって決まるすべての不本意な変調（ＳＭｏｄｅｍ）の上を走る。ＰＳＤ_{ＳＭｏｄｅｍ（ｉ）}はｉ番目のＳｍｏｄｅｍの電力スペクトルである。Ｈｘｐはクロストークによって決まる減衰度である。説明したように、クロストークの問題は銅ケーブル上でデータの変調に伴なって生じる物理的現象である。電磁気的相互作用によって、銅ケーブル内の隣り合う銅ケーブル・ワイヤは対になってモデムにより発生する部分信号を得る。これが、隣接するワイヤに割り当てられて搬送されるｘＤＳＬモデムへとつながり、相互に干渉する。物理的効果としてのクロストークはＩＳＤＮ（最大１２０ｋＨｚまでの周波数範囲）については殆ど無視し得るものであるが、しかしながら、例えばＡＤＳＬ（最大１ＭＨｚまでの周波数範囲）については重要となり、ＶＤＳＬ（最大１２ＭＨｚまでの周波数範囲）については決定的因子となる。説明したように、従来式の電話の銅回線は２〜２４００の銅線で構成される。例えば４対を使用することを可能にするために、送信器のデータストリームは多数の並列データストリームへと分割され、４の因数で実際のデータ処理能力を上げる受信器で再び組み合わされる。これは最大１００Ｍｂｐｓを備えたデータ伝送を可能にするであろう。付け加えると、４対の銅線のケースでは同じ品質のデータを同時に反対方向で輸送するのに同じ４対のワイヤが使用される可能性がある。各々の対の銅線にわたる双方向のデータ伝送は伝送可能な情報容量を２倍にする。このケースでは、これは従来式の伝送と比較してデータ伝送速度を８倍に上げ、そこでは各々のケースで一方向について２対が使用される。上述したようなデータ伝送については、クロストーク・ノイズは大きな制限因子である。クロストークのタイプとして、一方の端部にある送信器１０の信号５０の、同じ端部にある受信器１１の信号５０への不本意な結合を説明する近端クロストーク（Ｎｅｘｔ）５１、および他方の端部にある受信器１１への送信時の信号５０の不本意な結合を説明する遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）５２の間で区別が為され、信号５０は送信時に隣り合う銅線対の信号５０へと結合し、受信器１１でノイズとして現れる（図１参照）。普通、ＮＥＸＴ５１は近端の干渉源だけを有すると想定される。Ｘｔａｌｋのタイプはしたがって場所とストリーム（アップ／ダウン）によって決まり、すなわちＸｔａｌｋタイプ（ストリーム、場所）である。普通の（通常２と２４００本のワイヤがある）ケースである２本を超える銅線がある場合、上述した対になった結合はもはや事実化しない。例えば、同時に４対のワイヤが使用されるケースに関すると、結果的に３つの不本意な干渉源が存在し、それらがそのエネルギーを信号５０に結合させる。Ａについては、このケースではＡ＝３が当てはまる。同じことがＦＥＸＴクロストーク５２に当てはまる。

ガウス変換モジュール３１によって、計算ユニット３０は様々なデータ伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリストの実際の信号強度Ｓ（ｆ）および対応する第２のリストのノイズ・レベルＲ（ｆ）に基づいて所定のビット・レートについてデータ転送マージンを判定し、データ転送マージンを記憶し、計算ユニット３０のデータ・キャリア上でネットワーク接続１２のそれぞれの物理的長さ１３とケーブル・ワイヤ厚さ１４１、１４２、１４３、１４４に割り当てる。第１のリストの実際の信号強度Ｓ（ｆ）およびノイズ・レベルＮ（ｆ）でもって、信号Ｓ対ノイズＲ（原文のまま、またはＮ）比ＳＮＲ（信号対雑音比）が計算ユニット３０によって算出されることが可能であり、それにより、

である。

この式はＣＡＰ、２Ｂ１ＱおよびＰＡＭ変調だけに当てはまるが、しかしＤＭＴ変調に当てはまらない。ＤＭＴはさらに以下で一層綿密に説明されるであろう。したがってＴは符号の間隔またはナイキスト周波数の逆数の半分である。ナイキスト周波数はまだ正確にサンプリングされることが可能な最高のあり得る周波数である。信号がサンプリングされるときに不本意な周波数が発生し、その周波数はサンプリング周波数の半分よりも高いので、ナイキスト周波数はサンプリング周波数の半分である。ｎは加算指数である。実際では、普通はｎが−１から１へと走ることで充分である。もしもこれが充分でなければ、所望の精度が達成されるまで０、±１／Ｔ、±２／Ｔなどのさらなる最大値が含まれる可能性がある。さらに上で述べたように、データ転送マージンはデータ伝送変調および／または変調符号化によって決まる。この実施形態の例では、例えば、ＨＤＳＬモデム、２Ｂ１Ｑ変調（２Ｂｉｎａｒｙ、１Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ）およびＣＡＰ変調（ＣａｒｒｉｅｒｌｅｓｓＡｍｐｌｉｔｕｄｅ／ＰｈａｓｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に関する依存性をＡＤＳＬＤＭＴ変調（離散マルチトーン技術）に関する範例として、かつトレリス符号化信号のための変調符号化に関連して示す。しかしながら、あとは苦もなく、本発明による方法とシステムがＰＡＭ（パルス振幅変調）などといった他のデータ伝送変調および／または変調符号化にも当てはまることもやはり明らかである。２Ｂ１Ｑ変調ならびにＣＡＰ変調はＨＤＳＬモデムを伴なって使用され、所定のビット・レートを有する。ＤＭＴ変調はＡＤＳＬモデムを伴なって使用され、他方で、可変のビット・レートを有する。ＣＡＰとＤＭＴは同じ基礎的変調技術、ＱＡＭ（直交振幅変調）を使用したが、しかしこの技術は異なって使用される。ＱＡＭは２つのデジタル・キャリア信号が同じ伝送帯域幅を占めることを可能にする。それにより、同じ周波数を有するが振幅と位相で異なる２つのキャリア信号を変調するために２つの独立したいわゆるメッセージ信号が使用される。ＱＡＭ受信器は、例えば銅線の対の上でノイズおよび干渉を未然に防ぐために必要となる振幅と位相の数が低いか高いかによって区別されることが可能である。２Ｂ１Ｑはまた「４段階パルス振幅変調」（ＰＡＭ）としても知られている。それは信号パルスに関して２つの電圧段階を使用し、例えばＡＭＩ（交番マーク反転法）のような１段階ではない。正と負の段階の区別もやはり為されるので、４段階の信号を得る。各々のケースで複数のビットが最終的に２つに組み合わされ、それらの対の各々が電圧段階に対応する（したがって２ビット）。それにより、バイポーラのＡＭＩと同様に、同じビット・レートを伝送するために必要な信号周波数は２Ｂ１Ｑで半分にされる。２Ｂ１ＱまたはＣＡＰ変調を伴なったＨＤＳＬモデムで、ＳＮＲに関するデータ転送マージンの次の依存性が存在し、

ここでξは誤り率（符号誤り率）ε_ｓの関数として決定されることが可能である。ＬＡＮ（ＩＰ）については、ε_ｓ＝１０^−７で普通は充分であり、すなわち平均で各１０^７ビットが誤りを有して伝送される。会社は通常、その会社のネットワークについてε_ｓ＝１０^−１２を必要とする。例えば、ε_ｓが伝送されるデータ・パケットのサイズ（例えば１０^−３）の等級に近づけば、それは逆に各々のパケットが正しく到着するまで平均で２回伝送される必要があることを意味するであろう。２Ｂ１Ｑについては、ε_ｓに例えば、

が符号化されていない信号について、および

がトレリス符号化信号について当てはまり、その一方でＣＡＰ変調については、

が符号化されていない信号について、および

がトレリス符号化信号について当てはまる。両方の符号化Ｇ_Ｃは相補的ガウス関数であって

を伴ない、２Ｂ１Ｑについては変調Ｍは２Ｂ１Ｑ用にＭ＝４を備えたモーメント数であり、その一方でＣＡＰについては変調Ｍは配座の大きさＭｘＭである。上記のように、Ｔは符号の間隔またはナイキスト周波数の逆数の半分である。ＤＭＴ変調を伴なうＡＤＳＬモデムについては依存性は異なる。説明したように、ＡＤＳＬは可変のビット・レートを有する。これはそれ自体をＭ_Ｃに類似するように表現する。当てはまるのは、

であり、ここでξ（ｆ）は信号対ノイズ比Ｓ（ｆ）／Ｎ（ｆ）である。ｘ_ｒｅｆは基準マージンであって、この実施形態の例では通常、６ｄＢすなわちｘ_ｒｅｆ＝１０^０．６に選択された。しかしながら、基準マージンに関する他の値は考えられ得る。Δｆは伝送のために使用される全体の周波数幅またはそれぞれに全体の周波数帯域である。積分は周波数を介して為される。Ｄは、例えばｂ／ｓ（ビット／秒）の単位のビット・レートである。Γは補正因子である。この実施形態の例ではΓは、例えばΓ＝９．５５に定められる。この実施形態の例では積分は周波数ｆを介して実行される。同様に、それは時間または他の物理的値にわたって実行されることもやはり可能であり、そのとき、上式はそれに従って適合化されねばならない。

概して、上記のように得られたデータ転送マージンは実験値に対応しない。したがって記憶されたデータ転送マージンに基づいて少なくとも１つの補正因子によって計算ユニット３０が実際のデータ転送マージンを判定する。この実施形態の例については、補正因子は、得られたデータ転送マージンと実際のデータ転送マージンの間で充分な対応が達成されるように選択された。しかしながら、ここで例えば＋／−３ｄＢで充分であったと仮定すると、他の値も考えられ得る。＋／−３ｄＢのこの最大偏差を達成するために２つのパラメータが決定される。Ｍ_ｉｍｐは製造業者によるモデムの導入が良好であるかまたは低質であるかを考慮に入れている。Ｍ_ｉｍｐは、異なる製造業者から得たものであるけれども匹敵するハードウェアを備えた同じモデムおよび同じデータ伝送変調および／または変調符号化が、アナログ信号をデジタル信号へ、およびその逆へと翻訳する間に異なる結果を供給し、それがそれらの最大ビット・レートまたは特定のネットワーク接続に関するそれらの最大範囲に影響を及ぼすという事実に基づいて導入された。これはデータ転送マージンに関して補正されなければならない。第２のパラメータとして導入されたものはＮ_ｉｎｔであった。Ｎ_ｉｎｔはモデム内の（アナログからデジタルへの変換の）ノイズの定量化、ならびに伝送時の等化器のあり得る粗末な適合化を考慮に入れている。伝送が送信器１０と受信器１１の間で生じれば、モデム内の等化器は指導配列によって伝送速度を、例えば回線の減衰度、位相歪みなどといった、通信中の２つのモデム間で前後方向に送られるネットワーク接続の状況に適合させる。等化器による粗末な適合化は結果の歪みにつながり、補正されるべきである。線形等化器については、例えば次の式、すなわち

が使用されることが可能であり、ここでＳＮＲ_ＤＦＥは信号対ノイズ比、Ｓ_ｅは等化器が受け取る信号、Ｎ_ｅはノイズ、ｆは周波数である。判定帰還型等化器（ＤＦＥ）については、次の式、すなわち

が使用されることが可能であり、ここでＳＮＲ_ＤＦＥは信号対ノイズ比、Ｓ_ｅは上記の通り等化器が受け取る信号、Ｎ_ｅはノイズ、ｆは周波数である。ＳＮＲ_ＤＦＥの判定については、計算ユニット３０は例えば次の近似式

を使用することが可能である。

したがってそれは実際のデータ・マージンに関して前のようにＳ（ｆ）＝ＰＳＤ_{Ｍｏｄｅｍ}（ｆ）Ｈ^２（ｆ，Ｌ，Ｄ）に続く。ノイズは次のように補正される。

計算ユニット３０内で、補正はハードウェアもしくはソフトウェアを使用してモジュール内に導入されることが可能である。そのようなモジュールでもって、補正Ｎ_ｉｎｔに基づいて可変のノイズ因子が導入され、それが例えば等化器の調和などを考慮に入れることが可能であることを指摘することが重要である。これは現在あるがままの技術状態では見出し得ないものであり、とりわけ本発明の大きな利点である。実際のデータ転送マージンＭ_ｅｆｆはＭ_ｅｆｆ＝Ｍ_ｃ−Ｍ_ｉｍｐを通じてなっており（与えられており）、上述したＮ_ｉｎｔに加えてこれが考慮に入れられる。Ｍ_ｃとＮ_ｉｎｔに関する正しい値は実験データとの比較の中で計算ユニット３０によって算出されることが可能である。通常、パラメータを望ましい偏差内で正しく決定するために、計算ユニット３０は様々な実験からこの目的でデータに対するアクセスを有するべきである。したがって、補正因子を用いて、それは実際のデータ転送マージンに関する記憶されたデータ転送マージンの平均偏差を含み、上述した実際のデータ転送マージンが判定され、同様に計算ユニット３０のデータ・キャリア上でネットワーク接続１２のそれぞれの物理的長さＬ１３とケーブル・ワイヤ厚さＤ１４１、１４２、１４３、１４４に割り当てられる。補正因子は必ずしも線形因子、すなわち一定である必要がなく、代わりに非線形の依存性を備えた補正関数をまさに適切に有することもやはり可能であることは指摘されるべきである。それにより、用途に応じて、実験データのさらに複雑な偏差が考慮に入れられることもやはり可能である。最後に、データ転送マージンを備えて記憶されたマトリックスを用いて、送信器１０と受信器１１の間で判定されるべきネットワーク接続１２の判っている物理的長さに関する記憶された実際の転送マージンに基づいて、特定のネットワーク接続について計算ユニット３０がデータ転送マージンを判定する。数回述べたように、データ転送マージンはｄＢで表示される。通常、モデムは＞０ｄＢの値について作動し、それに対して＜０ｄＢの値でそれは作動しない。良好で確実な動作を保証するために、それは例えば下限として６ｄＢを選択するとつじつまが合う可能性がある。しかしながら概して、その他のデータ転送マージン、例えば３ｄＢと９ｄＢの間の値もやはり下限として適切である。以上の指摘から得られるように、データ転送マージンを備えたマトリックスに代わって、例えば６ｄＢのデータ転送マージンで、様々なネットワーク接続に関するビット・レートを備えたマトリックスが同じ構成を用いてＡＤＳＬモデムについて判定されることが可能である。したがってそれは、ビット・レート６ｄＢ＝Ｍ_ｅｆｆを伴なうマトリックスを判定することにつながる。ＨＤＳＬモデムのケースでは、例えば２Ｂ１ＱまたはＣＡＰといった一定のビット・レート、ここでは例えば２．０４８Ｍｂ／ｓではたらくＨＤＳＬで符号化するという範囲でこれはどのような意味もなさない。ＡＤＳＬモデムとの関係におけるこの差異の理由は、ＨＤＳＬシステムが高いビット・レートを備えたアクセスの点のために設計されるに過ぎず、確実性（ＳＮＲ）だけに関わることである。

図３はＡＤＳＬモデムについて伝送速度（ビット・レート）に応じたネットワーク接続の伝送距離を示している。したがって参照番号６０と６１は異なるノイズ環境を表わす。上述したように、記憶されたマトリックスまたはそれぞれのリストに基づいてビット・レートが示されている。

送信器１０と受信器１１の間の所定の物理的長さ１３を備えたネットワーク接続１２についてデータ転送マージンまたはそれぞれのビット・レートを判定するための本発明による変形実施形態の構造体を概略的に示すブロック図である。一方の端部にある送信器１０の信号５０の、同じ端部にある受信器１１の信号５０への不本意な結合を説明する近端クロストーク（Ｎｅｘｔ）５１、および他方の端部にある受信器１１への送信時の信号５０の不本意な結合を説明する遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）５２を伴なうクロストーク相互作用を概略的に示す図であって、信号５０は送信時に隣り合う銅線対の信号５０へと結合し、受信器１１でノイズとして現れる。本発明によるシステムで得られることが可能な、ＡＤＳＬモデムに関する伝送速度（ビット・レート）に応じたネットワーク接続の伝送距離を概略的に示す図である。したがって参照番号６０と６１は異なるノイズ環境を表わす。通常では家庭のエンド・ユーザとネットワークの間に存在して公共電話ネットワークを経由して到達すると考えられる、公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ、ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ）のいわゆる最終マイルを概略的に示す図である。

符号の説明

１０送信器（トランシーバ）
１０１、１０２、１０３、１０４様々なモデム・タイプ（ＡＤＳＬ、ＨＤＳＬなど）
１１受信器
１２ネットワーク接続（伝送用回線）
１３ネットワーク接続の物理的長さ
１４１、１４２、１４３、１４４ケーブルの厚さ
２０電力測定装置
３０計算ユニット
３１ガウス変換モジュール
４０ノイズ
５０信号
５１近端クロストーク（ＮＥＸＴ）
５２遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）
６０、６１異なるノイズ環境
７０ルータ
７１モデム端末サーバ
７２公共電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）
７３電話アクセス・ポイントまたはそれぞれの電話箱
７４モデム
７５パーソナルコンピュータ
７６エンド・ユーザ
７７１０ＢＴイーサネット
７８光ファイバ・リンク
７９銅線（ＨＤＳＬもしくはＡＤＳＬを備えたアナログあるいはＩＳＤＮを備えたデジタル）

Claims

ネットワーク接続のためのデータ転送マージンを判定するための方法であって、送信器（１０）と受信器（１１）の間の判定対象のネットワーク接続（１２）の物理的距離（１３）が判っており、
あり得るモデムのタイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）に関する転送周波数に応じて、電力測定装置（２０）によって電力スペクトルが測定され、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上に伝送されること、
計算ユニット（３０）でもってネットワーク接続（１２）の様々な物理的長さ（１３）およびケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）について減衰度が判定され、該減衰度ならびに該電力スペクトルに基づいて受信器（１１）での実際の信号強度が、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上の第１のリスト内で記憶され、それぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられること、
第２のリスト内でノイズ・レベル（４０）が記憶され、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられ、少なくともクロストーク・パラメータ、干渉源の数に応じて、ノイズ・レベル（４０）が計算ユニット（３０）によって該電力スペクトルに基づいて判定されること、
ガウス変換モジュール（３１）によって計算ユニット（３０）が、様々なデータ伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリストの実際の信号強度および対応する第２のリストのノイズ・レベルに基づいて所定のビット・レートについてデータ転送マージンを判定し、それらを記憶し、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てること、
記憶されたデータ転送マージンに基づいて計算ユニット（３０）が少なくとも１つの補正因子を用いて実際のデータ転送マージンを判定し、それらを記憶し、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当て、該補正因子が、実際のデータ転送マージンに関する記憶されたデータ転送マージンの平均偏差および／または等化器調節の補正のための等化器要素を含むこと、および
記憶された実際のデータ転送マージンに基づき、送信器（１０）と受信器（１１）の間の判定対象のネットワーク接続（１２）の判っている物理的長さ（１３）を参照して計算ユニット（３０）がそれぞれのネットワーク接続（１２）についてデータ転送マージンを判定することを特徴とする方法。
該補正因子が、物理的長さ（１３）および／またはケーブル／ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に関して非線形の依存性を反映することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
該電力スペクトルが、ＡＤＳＬおよび／またはＳＤＳＬおよび／またはＨＤＳＬおよび／またはおよび／またはＶＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）に関する伝送周波数に応じて測定されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
あり得るＳＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）が少なくとも１つのＧ．９９１．２モデム・タイプを含み、かつ／またはＡＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）が少なくとも１つのＧ．９９２．２モデム・タイプを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、データ転送マージンが少なくともデータ伝送変調２Ｂ１Ｑおよび／またはＣＡＰおよび／またはＤＭＴおよび／またはＰＡＭについて算出されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、データ転送マージンが少なくともトレリス変調符号化について判定されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
コンピュータ・プログラム製品であって、デジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接ロードされることが可能であり、かつ製品がコンピュータ上で実行されると請求項１乃至６のいずれか１項に記載の工程が実行可能となるソフトウェア符号部分を含む製品。
ネットワーク接続のためのビット・レートを判定するための方法であって、送信器（１０）と受信器（１１）の間のネットワーク接続（１２）の物理的距離（１３）が判っており、
あり得るモデムのタイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）に関する転送周波数に応じて電力測定装置（２０）によって電力スペクトルが測定され、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上に伝送されること、
計算ユニット（３０）でもってネットワーク接続の様々な物理的長さ（１３）およびケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）について減衰度が判定され、該減衰度ならびに該電力スペクトルに基づいて受信器での実際の信号強度が、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上の第１のリスト内で記憶され、それぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられること、
第２のリスト内でノイズ・レベル（４０）が記憶され、計算ユニットのデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられ、少なくともクロストーク・パラメータ、干渉源の数に応じて、ノイズ・レベル（４０）が計算ユニット（３０）によって該電力スペクトルに基づいて判定されること、
ガウス変換モジュール（３１）によって計算ユニット（３０）が、様々なデータ伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリストの実際の信号強度および対応する第２のリストのノイズ・レベルに基づいて所定のデータ転送マージンについてビット・レートを判定し、それらビット・レートを記憶し、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てること、
記憶されたビット・レートに基づいて計算ユニット（３０）が補正因子を用いて実際のビット・レートを判定し、それら実際のビット・レートを記憶し、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当て、該補正因子が、実際のビット・レートに関する記憶されたビット・レートの平均偏差および／または等化器調節の補正のための等化器要素を含むこと、および
記憶された実際のビット・レートに基づき、送信器（１０）と受信器（１１）の間の判定対象のネットワーク接続（１２）の判っている物理的長さ（１３）を参照して計算ユニット（３０）がそれぞれのネットワーク接続（１２）についてビット・レートを判定することを特徴とする方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、３と９ｄＢの間のデータ転送マージンについてビット・レートが判定されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、６ｄＢのデータ転送マージンについてビット・レートが判定されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
該補正因子が物理的長さ（１３）および／またはケーブル・ワイヤ厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に関して非線形の依存性を反映することを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
該電力スペクトルが、ＡＤＳＬおよび／またはＳＤＳＬおよび／またはＨＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）に関する伝送周波数に応じて測定されることを特徴とする、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
あり得るＳＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）が少なくとも１つのＧ．９９１．２モデム・タイプを含み、かつ／またはＡＤＳＬモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）が少なくとも１つのＧ．９９２．２モデム・タイプを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、ビット・レートが少なくともデータ伝送変調２Ｂ１Ｑおよび／またはＣＡＰおよび／またはＤＭＴおよび／またはＰＡＭについて算出されることを特徴とする、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
ガウス変換モジュール（３１）によって、ビット・レートが少なくともトレリス変調符号化について判定されることを特徴とする、請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
コンピュータ・プログラム製品であって、デジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接ロードされることが可能であり、かつ製品がコンピュータ上で実行されると請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の工程が実行可能となるソフトウェア符号部分を含む製品。
ネットワーク接続のためのデータ転送マージンを判定するためのシステムであって、送信器（１０）と受信器（１１）の間の判定対象のネットワーク接続（１２）の物理的距離（１３）が判っており、
本システムが、あり得るモデム・タイプ（１０１、１０２、１０３、１０４）に関する伝送周波数に応じて電力スペクトルを測定するための測定装置（２０）、ならびに電力スペクトルを記憶させることが可能な計算ユニット（３０）のデータ・キャリアを含むこと、
計算ユニットがネットワーク接続（１２）の様々な物理的長さ（１３）およびケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）について減衰度を判定するための手段を含み、該減衰度ならびに該電力スペクトルに基づいて受信器（１１）での実際の信号強度が、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上の第１のリスト内で記憶され、それぞれの物理的長さ（１３）およびケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられること、
少なくともクロストーク・パラメータ、干渉源の数に応じて、該電力スペクトルに基づいてノイズ・レベル（４０）を判定するための手段を計算ユニット（３０）が含み、ノイズ・レベル（４０）が記憶され、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上の第２のリスト内でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）およびケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられること、
計算ユニット（３０）が、様々な伝送変調および／または変調符号化に関する第１のリスト実際の信号強度および対応する第２のリストのノイズ・レベルに基づいて所定のビット・レートについてデータ転送マージンを判定するためのガウス変換モジュール（３１）を含み、データ転送マージンが、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上で記憶され、それぞれの物理的長さ（１３）およびネットワーク接続（１２）のケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当てられること、
計算ユニット（３０）が補正用モジュールを含み、それが、記憶されたデータ転送マージンに基づき、少なくとも１つの補正因子を用いて実際の転送マージンを判定し、それらを記憶し、計算ユニット（３０）のデータ・キャリア上でネットワーク接続（１２）のそれぞれの物理的長さ（１３）とケーブル・ワイヤの厚さ（１４１、１４２、１４３、１４４）に割り当て、該補正因子が実際のデータ転送マージンに関する記憶されたデータ転送マージンの平均偏差および／または等化器調節の補正のための等化器要素を含むことを特徴とするシステム。