PT1245093E - Sistemas e métodos de diagnóstico para modems de portadoras múltiplas - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO "SISTEMAS E MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO PARA MODEMS DE PORTADORAS MÚLTIPLAS"
Esta invenção refere-se a informação de diagnóstico e teste. Em especial, esta invenção refere-se a um sistema e a um método robusto de comunicação de informação de diagnóstico. A presente invenção refere-se a um sistema de ligação de diagnóstico, de acordo com a introdução da reivindicação 1, a um método para a comunicação de dados de diagnóstico entre modems utilizando modulação de portadoras múltiplas, de acordo com a introdução da reivindicação 6 e à utilização de simbolos de DMT. A permuta de informação de teste e diagnóstico entre emissores-receptores num ambiente de telecomunicações é uma parte importante de uma instalação de telecomunicações, tal como numa instalação de ADSL. Em casos onde a ligação do emissor receptor não está a funcionar como esperado, por exemplo, onde a taxa de dados é baixa, onde existem muitos erros de bit, ou semelhantes, é necessário recolher informação de teste e diagnóstico a partir do emissor-receptor remoto. Isto é realizado enviando um técnico ao local remoto, e. g., uma carrinha de manutenção, o que é demorado e dispendioso.
Em tecnologia DSL, as comunicações através de um lacete local do assinante, entre uma estação central e as instalações de um assinante são realizadas modulando os dados a serem transmitidos sobre uma multiplicidade de portadoras de frequência 1 discreta, as quais são adicionadas em conjunto e depois transmitidas através do lacete do assinante. Individualmente, as portadoras formam sub-canais de comunicação não sobrepostos, discretos, distintos, de largura de banda limitada. Colectivamente, as portadoras formam o que é, efectivamente, um canal de comunicações de banda larga. Na extremidade do receptor, as portadoras são desmoduladas e os dados recuperados.
Os sistemas de DSL estão sujeitos a perturbações a partir de outros serviços de dados nas linhas telefónicas adjacentes, tais como, por exemplo, ADSL, HDSL, ISDN, Tl, ou semelhantes. Estas perturbações podem começar depois do serviço de ADSL em questão ter já sido iniciado e, uma vez que a DSL de acesso à internet é encarada como constantemente em serviço, o efeito destas perturbações tem de ser melhorado pelo emissor-receptor ADSL em questão. 0 documento WO 99/26375 A2 utiliza dados digitais em pacotes protegidos contra erros para modular uma portadora e a portadora modulada é injectada numa rede de distribuição de dados digitais para transmissão a um receptor através de um percurso de transmissão. Com o objectivo de vigiar o funcionamento da rede de distribuição de dados, o percurso de transmissão é limitado a uma extensão seleccionada a montante de um segmento do percurso de transmissão que está para ser testado e é transmitido um pacote de dados protegido contra erros através do percurso de transmissão para o receptor. É feita uma determinação no receptor de se o pacote de dados recebidos está livre de erros, e, se não estiver, é transmitida uma mensagem a partir do receptor para o transmissor. 2 A publicação GB 2303032 A divulga uma troca de bits adaptativa. É inicializado um sistema de DMT a fim de transmitir os dados através de um canal num estado estacionário. É seleccionado um quadro, com um bloco de sincronização inserido, a partir de uma estrutura do quadro dos dados transmitidos. São calculadas as relações sinal-ruido (SNRs) dos respectivos sub-canais dos quadros seleccionados. É calculado um primeiro valor de diferença entre as SNRs representativas actuais e as SNRs representativas anteriores de cada sub-canal. São seleccionados um valor máximo e um valor minimo entre os primeiros valores de diferença. É obtido um segundo valor de diferença, que é uma diferença entre o valor máximo e o valor minimo. É determinado se o segundo valor diferente é igual a, ou maior do que, o valor limiar predeterminado. São corrigidas as tabelas de atribuição de energia e de bit do transmissor e de um receptor, se o segundo valor de diferença for maior do que, ou igual, ao valor limiar. Além disso, as tabelas de atribuição de energia e de bit podem ser corrigidas com exactidão uma vez que são trocados a energia e os bits utilizando uma SNR efectivamente medida. O documento WO 97/01900 Al propõe um método de transmissão de dados bidireccional através de uma linha de dois fios. Os dados digitais destinados a transmissão ou recepção, e. g. utilizando a modulação de múltiplas tonalidades discretas (DMT), são modulados ou desmodulados conforme apropriado e separados através de multiplexagem por divisão do tempo. O quadro de tempo de multiplexagem apropriado é subdividido num número predeterminado de intervalos de tempo e é atribuída uma quantidade daqueles intervalos de tempo exclusivamente a um único sentido, e. g. transmissão, em que os intervalos de tempo restantes são atribuídos exclusivamente ao outro sentido (e. g. , 3 recepção). Se ocorrer um erro de transmissão, a transmissão é repetida. 0 objectivo da presente invenção é proporcionar um sistema de ligação de diagnóstico e um método de comunicação de dados entre modems utilizando a modulação por portadoras múltiplas e uma utilização de simbolos de DMT para comunicar a informação de teste e/ou de diagnóstico, em que seja possível uma transmissão de informação de diagnóstico muito robusta, em especial mesmo quando uma ligação aceitável não é possível, no modo operacional normal. 0 objectivo anterior é obtido por meio de um sistema de ligação de diagnóstico de acordo com a reivindicação 1, por um método de acordo com a reivindicação 6, ou por uma utilização de símbolos de DMT de acordo com a reivindicação 12. As formas de realização preferidas são assunto das reivindicações dependentes. A comunicação muito robusta é obtida na medida em que a mensagem de ligação de diagnóstico é transmitida no modo de diagnóstico utilizando os símbolos de DMT que são mapeados para um bit da mensagem de ligação de diagnóstico e tendo imunidade elevada ao ruído e/ou outras perturbações. Isto assegura que os dados de diagnóstico serão transmitidos devidamente e recebidos em condições gerais pobres, mesmo quando não seja possível a transmissão regular de dados.
Os sistemas e métodos desta invenção são dirigidos para permutarem, de modo seguro, a informação de teste e de diagnóstico entre emissores-receptores, através de uma linha de assinante digital na presença de comunicações de voz e/ou outros distúrbios. Para simplicidade ou referência, os sistemas e 4 métodos da invenção referir-se-ão daqui para a frente aos emissores-receptores genericamente como modems. Este modem está normalmente situado nas instalações do cliente, tal como uma casa ou empresa e está a "jusante" de uma estação central com a qual ele comunica. 0 outro modem está normalmente situado na estação central e está a "montante" das instalações do cliente. Consistente com a prática da indústria, os modems são muitas vezes referidos como "ATU-R" ("unidade emissora receptora de ADSL, remota", i. e., situada nas instalações do cliente) e "ATU-C" ("unidade emissora receptora de ADSL, da estação central", i. e., situada na estação central). Cada modem inclui uma secção do transmissor para transmitir dados e uma secção do receptor para receber dados, e é do tipo de tonalidades múltiplas discretas, i. e., o modem transmite dados através de uma multiplicidade de sub-canais de largura de banda limitada. Tipicamente, a montante ou o modem ATU-C transmite os dados para jusante ou para o modem ATU-R através de um primeiro conjunto de sub-canais, os quais são normalmente os sub-canais de frequência mais elevada, e recebe os dados a partir de jusante ou do modem ATU-R através de um segundo, normalmente mais pequeno, conjunto de sub-canais, geralmente os sub-canais de frequência mais baixa. Estabelecendo um modo de ligação de diagnóstico entre os dois modems, os sistemas e métodos desta invenção são capazes de permutar informação de teste e de diagnóstico de uma maneira simples e robusta.
No modo de ligação de diagnóstico, a informação de teste e de diagnóstico é comunicada utilizando um mecanismo de sinalização que tem uma imunidade muito elevada ao ruido e/ou a outras perturbações e pode, portanto, operar efectivamente mesmo no caso em que os modems não podem estabelecer de facto uma ligação aceitável no seu modo operacional normal. 5
Por exemplo, se o modem ATU-R e/ou o ATU-C falham ao completar uma sequência de sinalização, e são assim incapazes de entrar num modo de comunicações de estado estacionário normal, no qual a informação de teste e de diagnóstico deveria ser permutada normalmente, os modems, de acordo com os sistemas e métodos desta invenção, entram num modo de ligação de diagnóstico robusto. De modo alternativo, o modo de ligação de diagnóstico, pode ser introduzido automaticamente ou manualmente, por exemplo, no sentido de um utilizador. No modo de ligação de diagnóstico robusto, os modems permutam a informação de teste e de diagnóstico que é, por exemplo, utilizada por um técnico para determinar a causa de uma falha sem o técnico ter de visitar fisicamente, i. e., com a carrinha de manutenção, o local remoto para recolher os dados. A informação de teste e de diagnóstico pode incluir, por exemplo, mas não está limitada à informação da relação sinal-ruído, informação do equalizador, informação de ajustamento do ganho programável, informação da atribuição dos bits, informação da energia recebida e transmitida, informação de margem, informação da velocidade e estado, informação da condição da linha telefónica, tal como o comprimento da linha, o número e o local das derivações em ponte, o calibre dos fios, ou semelhantes, ou qualquer outra informação de teste ou de diagnóstico conhecida ou desenvolvida mais tarde que possa ser apropriada para o ambiente de comunicações em particular. Por exemplo, a informação de teste e de diagnóstico permutada pode ser dirigida para limitações específicas dos modems, para informação relativa à instalação do modem e ao ambiente de utilização, ou para outra informação de teste e diagnóstico que pode, por exemplo, ser determinada como necessária, que pode ajudar a avaliar a causa de uma falha ou problema específico. De 6 modo alternativo, a informação de teste e de diagnóstico pode incluir as estimativas do comprimento da derivação em ponte e do comprimento do lacete conforme discutido no Registo do Procurador com o N.° 081513-000003 copendente e aqui incorporado na sua totalidade por referência.
Por exemplo, uma forma de realização exemplificativa da invenção ilustra a utilização do modo de ligação de diagnóstico na comunicação de informação de diagnóstico a partir do emissor-receptor terminal (RT) remoto, e. g., ATU-R, para o emissor-receptor da estação (CO) central, e. g., ATU-C. A transmissão de informação a partir do terminal remoto para a estação central é importante uma vez que um fornecedor de serviço ADSL tipico está situado na estação central e portanto beneficiará da capacidade de determinar os problemas no terminal remoto sem uma carrinha de manutenção. No entanto, deve considerar-se, que os sistemas e os métodos desta invenção trabalharão igualmente bem em comunicações a partir da estação central para o terminal remoto.
Estas e outras caracteristicas e vantagens desta invenção estão aqui descritas ou são evidentes a partir da seguinte descrição detalhada das formas de realização. 7
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As formas de realização da invenção serão descritas em detalhe, com referência às figuras seguintes em que: A Fig. 1 é um diagrama de blocos funcional que ilustra um sistema de comunicações exemplificativo de acordo com esta invenção; e A Fig. 2 é um fluxograma que esboça um método exemplificativo para comunicar informação de teste e diagnóstico de acordo com esta invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Para facilidade de ilustração, a seguinte descrição será descrita em relação ao diagnóstico de recepção da CO e à informação de teste a partir do RT. Na forma de realização exemplificativa, os sistemas e métodos desta invenção completam uma parte da inicialização de modem normal antes de entrar no modo de ligação de diagnóstico. Os sistemas e métodos desta invenção podem introduzir manualmente o modo de ligação de diagnóstico, por exemplo, segundo instruções de um técnico ou de um utilizador, depois de completar uma parte da inicialização. De modo alternativo, os sistemas e métodos desta invenção podem introduzir automaticamente o modo de ligação de diagnóstico baseado por exemplo, numa falha da taxa de transmissão dos bits, numa correcção antecipada de erros ou num erro de CRC durante o momento da demonstração, e. g., o modo de transmissão no estado estacionário normal, ou semelhantes. A transição para o modo de ligação de diagnóstico é realizada transmitindo uma mensagem a partir do modem da CO para o modem do RT, indicando que os modems estão a entrar no modo de ligação de diagnóstico, em contraste com o transitar para o modo de transmissão de dados no estado estacionário normal. De modo alternativo, a transição para o modo de ligação de diagnóstico é realizada transmitindo uma mensagem a partir do modem do RT para o modem da CO indicando que os modems estão a entrar no modo de ligação de diagnóstico, em contraste com o transitar para o modo de transmissão de dados no estado estacionário normal. Por exemplo, o sinal de transição utiliza uma transição de estados da ADSL para transitar a partir de um estado de ADSL padrão para um estado do modo de ligação de diagnóstico.
No modo de ligação de diagnóstico, o modem do RT envia informação de teste e de diagnóstico sob a forma de um conjunto de bits de informação para o modem da CO que são, por exemplo, modulados utilizando um bit por modulação de simbolo de DTM, conforme é utilizado na mensagem de C-Rates1 nas normas da ITU e da ANSI da ADSL, em que o simbolo pode ou não pode conter um prefixo ciclico. Outros exemplos de técnicas de modulação incluem uma modulação por desvio diferencial de fase (DPSK) num subconjunto ou na totalidade das portadoras, como especificado, por exemplo, na norma ITU G. 994.1, numa modulação QAM de ordem mais elevada (>1 bit por portadora), ou semelhantes.
No esquema de codificação de mensagens de um bit por modulação de simbolos DMT, um bit com o valor 0 é mapeado para o sinal REVERB1 e um bit com um valor de 1 mapeado para um sinal SEGUEI. Os sinais REVERB1 e SEGUEI são definidos nas normas ITU e ANSI de ADSL. 0 sinal REVERB1 é gerado modulando todas as portadoras no sistema de portadoras múltiplas com uma sequência conhecida pseudo aleatória gerando assim um sinal modulado de 9 banda larga. 0 sinal SEGUEI é gerado a partir de uma portadora por inversão de fase de 180 graus do sinal REVERB1. Uma vez que ambos os sinais são de banda larga e conhecidos antecipadamente, o receptor pode facilmente detectar o sinal REVERB1 e SEGUEI utilizando um filtro adaptado simples na presença de grandes quantidades de ruido e outras perturbações. EXEMPLOS DE VARIAVEIS DE MENSAGEM Dados Enviados na Ligação de Diagnóstico_ Tipo de Trem_ Norma da ADSL_ Tipo de circuito integrado_ ID do Vendedor_ Versão do Código Média do Sinal de "Reverberação" recebido_ Ganho do Amplificador (PGA) de Ganho Programável - Treino Ganho do Amplificador PGA de Ganho Programável-Momento da Demonstração_ Filtro Presente durante o Cálculo do Canal Inactivo_ Média de Ruido do Canal Inactivo_ Sinal-Ruído durante o Treino_ Sinal-Ruído durante o momento da demonstração_ Bits e Ganhos_____ Taxa de Dados___ Modo de Enquadramento Margem Ganho de Codificação de Reed-Solomon Utilização da QAM Coeficientes (FDQ) do Equalizador de Domínio da Frequência Escala de Ganho Coeficientes (TDQ) do Equalizador de Domínio do Tempo_ Coeficientes (DEC) Anuladores Digitais de Eco_ Tabela 1 10 A tabela 1 mostra um exemplo de uma mensagem de dados que pode ser enviada pelo RT à CO durante o modo de ligação de diagnóstico. Neste exemplo, o modem de RT envia 23 variáveis de dados diferentes para a CO. Cada variável de dados contém itens diferentes de informação de teste e diagnóstico que são utilizados para analisar a condição da ligação. As variáveis podem conter mais do que um item de dados. Por exemplo, o "Média do Sinal de Reverberação" contém os niveis de energia por tonalidade, até, por exemplo, 256 entradas, detectados durante o sinal de "Reverberação" da ADSL. Inversamente, o Ganho de PGA -Treino é uma entrada única, indicando o ganho em db no receptor durante o treino de ADSL.
Muitas variáveis que representam o tipo de informação de teste e de diagnóstico que são utilizadas para analisar a condição da ligação são enviadas a partir do modem do RT para o modem da CO. Estas variáveis podem ser, por exemplo, listas de variáveis indexadas com comprimentos diferentes dependendo, por exemplo, da informação no iniciar a mensagem do modo de diagnóstico. Os sistemas e métodos desta invenção podem ser adaptados para conter muitas variáveis de informação de teste e diagnóstico diferentes. Assim, o sistema é completamente configurável, permitindo que subconjuntos de dados sejam enviados e que variáveis de dados adicionais sejam adicionadas no futuro. Portanto, o comprimento da mensagem pode ser aumentado ou diminuído, e a informação de teste e diagnóstico personalizada, para suportar, mais ou menos, variáveis como, por exemplo, impõe o hardware, o ambiente e/ou o equipamento de telecomunicações. 11
Portanto, deve ser considerado que, em geral, as variáveis transmitidas a partir do modem a ser testado para o modem de recepção podem ser qualquer combinação de variáveis que permitam a transmissão de informação de teste e/ou de diagnóstico. A Fig. 1 ilustra uma forma de realização exemplificativa dos componentes dos modems adicionais associados ao modo de ligação de diagnóstico. Em especial, o sistema 100 de ligação de diagnóstico compreende um modem 200 da estação central e um modem 300 do terminal remoto. O modem 200 da estação central compreende, além das componentes ATU-C normais, um verificador 210 CRC, um dispositivo 220 de diagnóstico, e um dispositivo 230 de monitorização da informação de diagnóstico. O modem 300 do terminal remoto compreende, além das componentes normais associadas a um ATU-R, um dispositivo 310 de determinação da mensagem, um dispositivo 320 de controlo de energia, um dispositivo 330 de diagnóstico e um dispositivo 340 de armazenamento de informação de diagnóstico. O modem 200 da estação central e o modem 300 do terminal remoto são também ligados, através da ligação 5, a um divisor 10 para um comutador 20 de telefone e a um divisor 30 para um telefone 40. De modo alternativo, a ATU-R pode operar sem um divisor, e. g., no modo sem divisor, conforme especificado na norma ITU G.992.2 (G.lite) ou com um filtro em linha em série com o telefone 40. Além disso, o modem 300 do terminal remoto também pode ser ligado a, por exemplo, um ou mais terminais 60 de utilizador. Adicionalmente, o modem 200 da estação central pode ser ligado a uma ou mais redes 50 distribuídas, através da ligação 5, a quais podem ou não também ser ligadas a uma ou mais outras redes distribuídas. 12
Enquanto que a forma de realização exemplificativa ilustrada na Fig. 1 mostra o sistema 100 de ligação de diagnóstico para uma forma de realização na qual o modem 300 do terminal remoto está a comunicar informação de teste e de diagnóstico à estação 200 central, deve considerar-se que as várias componentes do sistema de ligação de diagnóstico podem ser reorganizadas para que a informação de teste e diagnóstico possa ser enviada a partir da estação 200 central para o modem 300 do terminal remoto, ou, de uma forma alternativa, para que ambos os modems possam enviar e receber informação de teste e/ou diagnóstico. Além disso, deve considerar-se, que os componentes do sistema 100 de ligação de diagnóstico podem estar situadas em vários locais dentro de uma rede distribuída, tal como a rede POTS, ou outra rede de telecomunicações comparável. Assim, será considerado que os componentes do sistema 100 de ligação de diagnóstico podem ser combinados num dispositivo para respectivamente transmitir, receber, ou transmitir e receber informação de teste e/ou diagnóstico. Conforme será considerado a partir da descrição seguinte, e por razões de eficiência de cálculo, os componentes do sistema 100 de ligação de diagnóstico podem ser dispostos em qualquer local dentro de uma rede de telecomunicações e/ou modem sem afectar o funcionamento do sistema.
As ligações 5 podem ser uma ligação sem fios ou com fios ou qualquer outro(s) elementos(s) conhecido(s) ou desenvolvido(s) mais tarde que seja(m) capazes de fornecer e comunicar dados electrónicos para e a partir de elementos ligados. De modo adicional, o terminal 60 do utilizador pode ser, por exemplo, um computador pessoal ou outro dispositivo permitindo a um utilizador integrar com e comunicar através de um modem, tal como um modem DSL. Além disso, os sistemas e método desta invenção 13 trabalharão igualmente bem com tecnologias "sem divisor" e de modems de multi-portadoras passa baixo.
Em funcionamento, o terminal 300 remoto, começa a sua sequência de inicialização normal. O dispositivo 330 de diagnóstico monitoriza a sequência de inicialização quanto a uma falha. Se houver uma falha, o dispositivo 330 de diagnóstico inicia o modo de ligação de diagnóstico. De modo alternativo, um utilizador ou, por exemplo, um técnico na CO, pode especificar que o terminal 300 remoto entre no modo de ligação de diagnóstico depois de completar uma parte de uma inicialização. Ainda, de modo alternativo, o dispositivo 330 de diagnóstico pode monitorizar a transmissão dos dados no estado estacionário normal do terminal remoto, e no momento, por exemplo, em que é excedido um limiar de erro, o dispositivo 330 de diagnóstico iniciará o modo de ligação de diagnóstico.
No momento da inicialização do modo de ligação de diagnóstico, o dispositivo 330 de diagnóstico, em cooperação com o terminal 300 remoto transmitirá e iniciará uma mensagem do modo de ligação de diagnóstico a partir do terminal remoto para a estação 200 central (do RT para a CO) . De modo alternativo, o modem 200 da estação central pode transmitir uma mensagem de iniciar do modo de ligação de diagnóstico para o modem 300 do terminal remoto. Se a mensagem de iniciar do modo de ligação de diagnóstico é recebida pela estação 200 central, o dispositivo 330 de diagnóstico, em cooperação com o dispositivo 310 de determinação da mensagem, determina que seja enviada uma mensagem de ligação de diagnóstico para a estação 200 central. Por exemplo, a mensagem de ligação de diagnóstico pode incluir informação de teste que tenha sido reunida durante, por exemplo, o procedimento de inicialização de ADSL normal. A informação de 14 teste e/ou diagnóstico pode incluir, mas não está limitada, ao número de versão do modo de ligação de diagnóstico, ao comprimento da informação de teste e/ou de diagnóstico, à norma das comunicações, tal como a norma de ADSL, ao tipo de conjunto de circuitos integrados, às identificações do vendedor, ao número da versão de ATU, ao sinal de reverberação recebido no dominio do tempo, ao sinal de reverberação no dominio da frequência, aos ajustamentos do amplificador, à densidade espectral de energia do transmissor da CO, ao canal inactivo recebido no dominio da frequência, à relação sinal-ruido, aos bits e ganhos e às taxas de transmissão a jusante e montante, ou semelhantes.
Se a mensagem iniciada do modo de ligação de diagnóstico não for recebida pela estação 200 central, a mensagem iniciada do modo de ligação de diagnóstico pode, por exemplo, ser retransmitida um número predeterminado de repetições até ser feita uma determinação de que não é possivel estabelecer uma ligação.
Assumindo que a mensagem iniciada do modo de ligação de diagnóstico é recebida, depois, durante um número predeterminado de repetições, o dispositivo 330 de diagnóstico, em cooperação com o modem 300 do terminal remoto e o dispositivo 340 de armazenamento de informação de diagnóstico, transmite a mensagem de ligação de diagnóstico com uma verificação de redundância cíclica (CRC) ao modem 200 da estação central. No entanto, deve-se considerar que, em geral, qualquer esquema de detecção de erros, tal como, uma detecção de erros de bit, pode ser utilizado sem afectar o funcionamento do sistema. A estação 200 central, em cooperação com o verificador 210 do CRC, determina se o CRC está correcto. Se o CRC está correcto, a informação de diagnóstico armazenada no dispositivo 340 de armazenamento de informação de 15 diagnóstico foi, com a cooperação do dispositivo 330 de diagnóstico, e o modem 300 do terminal remoto, enviada para a estação 200 central com sucesso.
Se, por exemplo, o verificador 210 de CRC for incapaz de determinar o CRC correcto, o dispositivo 330 de diagnóstico, em cooperação com o dispositivo 320 de controlo de energia, aumenta a energia de transmissão do terminal 300 remoto e repete a transmissão da mensagem de ligação de diagnóstico a partir do terminal 300 remoto para a estação 200 central. Este processo continua até que seja determinado o CRC correcto pelo verificador 210 de CRC. O nivel de energia máximo utilizado para transmissão da mensagem de ligação de diagnóstico pode ser especificado, por exemplo, pelo utilizador ou o operador de serviço de ADSL. Se o verificador 210 de CRC não determinar um CRC correcto ao nivel de energia máxima e o modo de ligação de diagnóstico não puder ser iniciado, então são utilizados outros métodos para determinar a informação de diagnóstico tal como enviar um técnico ao local remoto, ou semelhante.
De modo alternativo, o terminal 300 remoto, com ou sem um aumento no nivel de energia, pode transmitir várias vezes a mensagem de ligação de diagnóstico, por exemplo, 4 vezes. Transmitindo a mensagem de ligação de diagnóstico várias vezes, o modem 200 da CO pode utilizar, por exemplo, um esquema de combinação de diversidade para melhorar a probabilidade de obter um CRC correcto a partir da(s) mensagem(s) recebida(s) de ligação de diagnóstico. 16
De modo alternativo, como se discutiu previamente, a estação 200 central compreende um dispositivo 230 de monitorização da informação de diagnóstico. O terminal 300 remoto também pode incluir um dispositivo de monitorização da informação de diagnóstico. Um ou mais destes dispositivos de monitorização da informação de diagnóstico podem monitorizar a transmissão de dados no estado estacionário normal entre o terminal 300 remoto e a estação 200 central. Por exemplo, após a transmissão de dados no estado estacionário normal ultrapassar um limiar de erro predeterminado, o dispositivo de monitorização da informação de diagnóstico pode iniciar o modo de ligação de diagnóstico com a cooperação do dispositivo 300 de diagnóstico e/ou o dispositivo 220 de diagnóstico. A Fig. 2 ilustra um método exemplificativo para introduzir um modo de ligação de diagnóstico de acordo com esta invenção. Em especial, o controlo começa na fase S100 e continua até à fase S110. Na fase S110, é começada a sequência de inicialização. A seguir, na fase S120, se for detectada uma falha de inicialização, o controlo continua até à fase S170. De outro modo, o controlo salta até à fase S130. Na fase S130, é feita uma determinação de se foi seleccionado o modo de ligação de diagnóstico. Se o modo de ligação de diagnóstico foi seleccionado, o controlo continua até à fase S170, de outro modo, o controlo salta até à fase S140.
Na fase S170, a mensagem iniciada do modo de ligação de diagnóstico é transmitida a partir, por exemplo, do terminal remoto para a estação central. A seguir, na fase S180, é feita uma determinação de se a mensagem iniciada do modo de diagnóstico foi recebida pela CO. Se a mensagem do modo de diagnóstico foi recebida pela CO, o controlo salta até à fase S200. De outro 17 modo, o controlo continua até à fase S190. Na fase S190, é feita uma determinação de se retransmitir a mensagem iniciada do modo de diagnóstico, por exemplo, baseada em se já foi completado um número predeterminado de repetições. Se a mensagem iniciada do modo de diagnóstico é para ser retransmitida, o controlo recua até à fase S170. De outro modo, o controlo salta até à fase S160.
Na fase S200, é determinada a mensagem de ligação de diagnóstico, por exemplo, reunindo a informação de teste e de diagnóstico acerca de um ou mais lacetes locais, o próprio modem, a rede de telefone no terminal remoto, ou semelhantes. A seguir, na fase S210, para um número predeterminado de repetições, são completadas as fases S220-S240. Em especial, na fase S220 é transmitida uma mensagem de ligação de diagnóstico compreendendo um CRC para, por exemplo, a CO. A seguir, na fase S230, é determinado o CRC. Depois, na fase S240, é feita uma determinação de se o CRC está correcto. Se o CRC estiver correcto, a informação de teste e/ou de diagnóstico foi comunicada com sucesso e o controlo continua até à fase S160.
De outro modo, se a fase S210 completar o número predeterminado de repetições, o controlo continua até à fase S250. Na fase S250, a energia de transmissão é aumentada e o controlo recua até à fase S210. De um modo alternativo, como se discutiu previamente, a mensagem de ligação de diagnóstico pode ser transmitida um número de vezes predeterminado, com ou sem uma alteração na energia de transmissão.
Na fase S140, a transmissão de dados no estado estacionário normal é introduzido entre dois modems, tal como os modems do terminal remoto e da estação central. A seguir, na fase S150, é feita uma determinação de se foi ultrapassado um limiar de erro 18 durante a transmissão de dados no estado estacionário normal. Se foi ultrapassado o limiar de erro, o controlo continua até à fase S170. De outro modo, o controlo salta até à fase S160. Na fase 160, a sequência de controlo termina.
Conforme se mostra na Fig. 1, o sistema do modo de ligação de diagnóstico pode ser implementado ou num computador de trabalho geral de programa único, num modem, tal como um modem de DSL, ou num computador de trabalho geral de programa separado tendo um dispositivo de comunicações. No entanto, o sistema de ligação de diagnóstico também pode ser implementado num computador de trabalho especial, num microprocessador programado ou num microcontrolador e elemento de circuito integrado periférico, num circuito integrado especifico ASIC ou outro, num processador de sinal digital, num circuito lógico ou electrónico por hardware, tal como um circuito de elemento discreto, num dispositivo lógico programado tal como um PLD, num PLA, FPGA, PAL, ou semelhantes, e equipamento de comunicações associado. Em geral, qualquer dispositivo capaz de implementar uma máquina de estado finito que seja capaz de implementar o fluxograma ilustrado na Fig. 2 pode ser utilizado para implementar um sistema de ligação de diagnóstico de acordo com esta invenção.
Além disso, o método divulgado pode ser prontamente implementado em software utilizando objectos ou ambientes de desenvolvimento de software orientados para o objecto que fornecem o código-fonte portátil que pode ser utilizado numa variedade de computadores, de estações de trabalho, ou plataformas de hardware dos modems. De modo alternativo, o sistema de ligação de diagnóstico divulgado pode ser implementado parcialmente ou completamente no hardware, utilizando circuitos 19 lógicos padrão ou uma concepção VLSI. Pode ser utilizado outro software ou hardware para implementar os sistemas, de acordo com esta invenção, dependendo da velocidade e/ou das exigências de eficiência dos sistemas, da função especial, e dos sistemas de hardware ou software ou sistemas de microcomputadores ou microprocessadores especiais a serem utilizados. 0 sistema de ligação de diagnóstico e os métodos aqui ilustrados, no entanto, podem ser prontamente implementados no hardware e/ou no software utilizando quaisquer estruturas ou sistemas conhecidos ou desenvolvidos mais tarde ou dispositivos e/ou software conhecidos pelos especialistas na técnica aplicável, a partir da descrição funcional aqui fornecida e com conhecimento básico geral das técnicas de telecomunicações e de computadores.
Além disso, os métodos divulgados podem ser implementados prontamente como software executado num computador de trabalho geral programado, num computador de trabalho especial, num microprocessador, ou semelhantes. Nestes exemplos, os métodos e sistemas desta invenção podem ser implementados com um programa embutido num modem, tal como um modem DSL, como um recurso residindo num computador pessoal, como uma rotina embutida num sistema de ligação de diagnóstico dedicado, numa estação central, ou semelhantes. 0 sistema de ligação de diagnóstico também pode ser implementado incorporando fisicamente o sistema e o método num sistema de software e/ou hardware, tal como os sistemas de hardware e software de um modem, num computador de trabalho geral, num dispositivo de ensaio de linha ADSL, ou semelhantes. É, portanto, evidente que, de acordo com a presente invenção, são proporcionados sistemas e métodos para transmitir uma mensagem de ligação de diagnóstico. Embora esta invenção 20 tenha sido descrita em conjunto com uma quantidade de formas de realização, é evidente que muitas alternativas, modificações e variantes serão ou são evidentes para os especialistas nas técnicas aplicáveis. Em consequência, os requerentes tencionam incluir todas estas alternativas, modificações, equivalentes e variantes.
Lisboa, 22 de Novembro de 2006 21
Claims (12)
- REIVINDICAÇÕES 1. Sistema (100) de ligação de diagnóstico para comunicar dados entre modems (200, 300) utilizando a modulação de portadoras múltiplas, compreendendo um modem (300) de transmissão e um modem (200) de recepção, em que um modo de diagnóstico é introduzido com base numa mensagem de inicio do modo de diagnóstico, transmitida a partir de ou recebida pelo modem (300) de transmissão, em que o modem (300) de transmissão compreende um dispositivo (310) de determinação da mensagem, que determina uma mensagem de ligação de diagnóstico; e em que o modem (200) de recepção compreende um dispositivo (220) de diagnóstico que recebe a mensagem de ligação de diagnóstico; caracterizado por a mensagem de ligação de diagnóstico ser transmitida no modo de diagnóstico utilizando simbolos DMT que são mapeados a um bit da mensagem de ligação de diagnóstico e que têm elevada imunidade ao ruido e/ou outras perturbações.
- 2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema (100) compreender, além disso, um dispositivo de controlo de energia que aumenta a energia de transmissão da mensagem de ligação de diagnóstico se a mensagem de ligação 1 de diagnóstico recebida for inexacta e/ou por a mensagem de ligação de diagnóstico ser retransmitida um número de vezes predeterminado.
- 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a mensagem de ligação de diagnóstico compreender, pelo menos, uma de informação de diagnóstico e teste, de um modo preferido em que a mensagem de ligação de diagnóstico compreende, pelo menos, um de um número de versão de um modo de ligação de diagnóstico, um comprimento da informação de diagnóstico, uma norma de comunicações, um tipo de conjunto de circuitos integrados, uma ou mais identificações do vendedor, um número de versão de ATU, um sinal de reverberação recebido no domínio do tempo, um sinal de reverberação no domínio da frequência , um ajustamento do amplificador, uma densidade espectral de energia do transmissor da CO, um canal inactivo recebido no domínio da frequência, uma relação sinal-ruído, informação de ganho e bits, e taxas de transmissão a jusante e montante.
- 4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a exactidão ser determinada com base em, pelo menos, um de um esquema de detecção de erros, uma detecção de erros de bit e uma verificação de redundância cíclica e/ou por a mensagem iniciada do modo de diagnóstico ser baseada em, pelo menos, um de uma falha de inicialização, uma falha na taxa de transmissão dos bits, um erro de CRC numa mensagem de inicialização, um erro de CRC durante um modo de transmissão no estado estacionário normal, um erro de correcção antecipada de erros, um pedido do utilizador, um pedido do modem da estação central e um pedido do modem do terminal remoto. 2
- 5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o modem (300) de transmissão completar uma parte de uma sequência de inicialização do modem antes de encaminhar a mensagem de iniciar o modo de diagnóstico, e/ou por o modem (300) de transmissão ser, pelo menos, um de um modem da estação central e um modem terminal remoto, e/ou por o modem (200) de recepção ser, pelo menos, um de um modem da estação central e um modem do terminal remoto.
- 6. Método para comunicar dados de diagnóstico entre os modems (200, 300) utilizando a modulação por portadoras múltiplas, compreendendo: transmitir ou receber uma mensagem de iniciar o modo de diagnóstico, para entrar num modo de diagnóstico; determinar uma mensagem de ligação de diagnóstico; e transmitir a mensagem de ligação de diagnóstico; caracterizado por a mensagem de ligação de diagnóstico ser transmitida no modo de diagnóstico utilizando símbolos DMT que são mapeados para um bit da mensagem de ligação de diagnóstico e por ter uma imunidade elevada ao ruído e/ou outras perturbações.
- 7. Método de acordo com a reivindicação 6, compreendendo, além disso, o aumento da energia de transmissão da mensagem de ligação de diagnóstico se uma mensagem de ligação de diagnóstico recebida for inexacta, e/ou compreendendo, além 3 disso, a transmissão da mensagem de ligação de diagnóstico um número predeterminado de vezes, e/ou compreendendo, além disso, a conclusão de uma parte de uma sequência de inicialização do modem, antes de enviar a mensagem de iniciar o modo de diagnóstico.
- 8. Método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por a mensagem de ligação de diagnóstico compreender, pelo menos, uma informação de teste e de diagnóstico, de um modo preferido em que a mensagem de ligação de diagnóstico compreende, pelo menos, um número de versão de um modo de ligação de diagnóstico, um comprimento da informação de diagnóstico, uma norma de comunicações, um tipo de conjunto de circuitos integrados, uma ou mais identificações do vendedor, um número de versão de ATU, um sinal de reverberação recebido no dominio do tempo, um sinal de reverberação no dominio da frequência, um ajustamento do amplificador, uma densidade espectral de energia do transmissor da CO, um canal inactivo recebido no dominio da frequência, uma relação sinal-ruido, informação do ganho e bits, e taxas de transmissão a montante e jusante.
- 9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por a exactidão ser determinada com base em, pelo menos, um de um esquema de detecção de erros, uma detecção de erros de bit e uma verificação de redundância ciclica, e/ou por a mensagem de iniciar o modo de diagnóstico ser baseada em, pelo menos, uma de uma falha de inicialização, uma falha da taxa de transmissão dos bits, um erro de CRC numa mensagem de inicialização, um erro de CRC durante o modo de transmissão no estado estacionário normal, um erro de correcção antecipada de erros, um pedido do 4 utilizador, um pedido do modem da estação central e um pedido do modem do terminal remoto, e/ou por um modem (300) de transmissão ser, pelo menos, um de um modem da estação central e um modem do terminal remoto, e/ou por um modem (200) de recepção ser, pelo menos, um de um modem da estação central e um modem do terminal remoto.
- 10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado por o método compreender: determinar a exactidão de uma mensagem de ligação de diagnóstico recebida; e receber, pelo menos, uma de uma mensagem de ligação de diagnóstico de energia de transmissão aumentada, se a mensagem de ligação de diagnóstico recebida for inexacta, e a retransmissão de um número predeterminado de mensagens de ligação de diagnóstico.
- 11. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 10, caracterizado por o método compreender: completar uma parte de uma sequência de inicialização do modem; entrar num modo de comunicações de diagnóstico baseado em, pelo menos, uma de uma falha de inicialização, uma falha da taxa de transmissão de bits, um erro de CRC numa mensagem de inicialização, um erro de CRC durante o modo de transmissão no estado estacionário normal, um erro de correcção antecipada de erros, um pedido do utilizador, um pedido do 5 modem da estação central e um pedido do modem do terminal remoto; e transmitir ou receber a mensagem de ligação de diagnóstico compreendendo, pelo menos, um de um número de versão de um modo de ligação de diagnóstico, um comprimento da informação de diagnóstico, uma norma de comunicações, um tipo de conjunto de circuitos integrados, uma ou mais identificações do vendedor, um número de versão de ATU, um sinal de reverberação recebido no domínio do tempo, um sinal de reverberação no domínio da frequência, um ajustamento do amplificador, uma densidade espectral de energia do transmissor da CO, um canal inactivo recebido no domínio da frequência, uma relação sinal-ruído, informação de ganho e bits, e taxas de transmissão a jusante e a montante.
- 12. Utilização de símbolos DMT que são mapeados para um bit de informação para comunicar informação de diagnóstico e/ou teste num modo de ligação de diagnóstico entre dois modems (200, 300) no caso em que os modems (200, 300) não possam estabelecer, de facto, uma ligação aceitável no seu modo operacional normal, utilizando modulação por portadoras múltiplas. Lisboa, 22 de Novembro de 2006 6
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