專(zhuān)利名稱(chēng)：利用靜默時(shí)間的pcm調(diào)制解調(diào)器自適應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一個(gè)全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)，其中，在常規(guī)速率重協(xié)商序列(regular rate renegotiationsequence)中的一段靜默時(shí)間期間，測(cè)量上游信道的減損或變化。
背景技術(shù)：
在一個(gè)具有互聯(lián)的模擬和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的全雙工調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，在初始啟動(dòng)過(guò)程之后且當(dāng)兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器都已經(jīng)開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可能會(huì)到達(dá)一個(gè)時(shí)刻，在該時(shí)刻數(shù)字調(diào)制解調(diào)器檢測(cè)或感知需要更新模擬調(diào)制解調(diào)器參數(shù)。這是通過(guò)重新測(cè)試上游信道以便探知錯(cuò)誤率是否增加而實(shí)現(xiàn)的。由于初始啟動(dòng)已經(jīng)完成，所以該模擬調(diào)制解調(diào)器的傳輸已通過(guò)回送定時(shí)系統(tǒng)(loopback timing scheme)相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)定時(shí)被鎖定。相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)定時(shí)的鎖定是非常重要的，因?yàn)榛厮投〞r(shí)對(duì)于正確評(píng)估該信道是一個(gè)基本需要。
為了獲得回送定時(shí)，調(diào)制解調(diào)器必須處于全雙工模式。然而，在這一點(diǎn)上回聲成了一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)在全雙工模式下，調(diào)制解調(diào)器發(fā)送器被接通并且存在一個(gè)從調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器通過(guò)數(shù)字一模擬和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器到達(dá)調(diào)制解調(diào)器的接收器的回聲路徑，所述信道測(cè)試在接收器中進(jìn)行。盡管在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中可以相當(dāng)有效地進(jìn)行回聲消除，但其有效性從未達(dá)到100％。
更具體地說(shuō)，重要的是要能夠在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中產(chǎn)生一系列被模擬調(diào)制解調(diào)器用來(lái)重新配置自己以考慮信道的變化的參數(shù)。就是這些信道變化或減損在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中被測(cè)量。在一些例子中，在模擬調(diào)制解調(diào)器處的預(yù)均衡參數(shù)、發(fā)送構(gòu)像和發(fā)送功率可能需要進(jìn)行改變，以便適應(yīng)在上游通信信道中的變化。如果是在數(shù)字側(cè)探測(cè)信道變化，則所述改變?cè)谀M側(cè)進(jìn)行，以便能夠?qū)⒛M調(diào)制解調(diào)器的性能最大化。
在全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，回聲消除被同時(shí)用于模擬調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中，以便防止調(diào)制解調(diào)器發(fā)送器產(chǎn)生的回聲干擾信道測(cè)量或數(shù)據(jù)傳輸本身。過(guò)去，回聲消除已經(jīng)被有效地用于消除許多類(lèi)型的失真。然而，使回聲消除器能夠具有足夠的質(zhì)量去消除所有作為回聲反射回調(diào)制解調(diào)器接收器中的發(fā)送能量是困難的。當(dāng)在全雙工調(diào)制解調(diào)器工作期間對(duì)信道變化或減損進(jìn)行測(cè)量時(shí)尤其麻煩。
為了使數(shù)字調(diào)制解調(diào)器能夠測(cè)量上游信道特征，一個(gè)測(cè)試或訓(xùn)練協(xié)議(training protocol)從模擬調(diào)制解調(diào)器被發(fā)送給數(shù)字調(diào)制解調(diào)器。該測(cè)試或訓(xùn)練協(xié)議具有已知的特性，該特性被信道所改變并且在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處被檢測(cè)，以便確定信道的效果。根據(jù)確定的信道變化或減損，一組參數(shù)被發(fā)送回模擬調(diào)制解調(diào)器以便重新配置或重新設(shè)置該模擬調(diào)制解調(diào)器，從而針對(duì)探測(cè)到的特定信道特性使其最優(yōu)化。典型的參數(shù)有映射參數(shù)、構(gòu)像組和預(yù)均衡參數(shù)。
已知全雙工傳輸導(dǎo)致從發(fā)送器通過(guò)在中心局或CO處的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器并回頭通過(guò)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器到達(dá)接收器的一個(gè)回聲路徑，信道參數(shù)在所述接收器中測(cè)量。如將要看出的那樣，由于不能充分地消除被接收信號(hào)上的回聲效應(yīng)，導(dǎo)致對(duì)信道的測(cè)量不準(zhǔn)，因此，從數(shù)字調(diào)制解調(diào)器向模擬調(diào)制解調(diào)器發(fā)回的參數(shù)組不是最優(yōu)的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，在速率重協(xié)商序列中，在一個(gè)從模擬側(cè)發(fā)送測(cè)試或訓(xùn)練協(xié)議的窗口過(guò)程中禁止數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送，而不是在全雙工模式下操作數(shù)字和模擬調(diào)制解調(diào)器。數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送的終止完全消除了在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的接收器處作為因子的回聲，從而該測(cè)試或訓(xùn)練協(xié)議信號(hào)可以被用于精確地測(cè)量上游信道。注意，靜默時(shí)間是有限的，因?yàn)槿绻谎娱L(zhǎng)則將丟失回送定時(shí)。如果丟失回送定時(shí)，則信道不能被正確地評(píng)估。
通過(guò)無(wú)回聲測(cè)量信道特征，被發(fā)送或送回模擬調(diào)制解調(diào)器的參數(shù)更精確地反映出信道的狀態(tài)，因此可以更精確地設(shè)置用在模擬調(diào)制解調(diào)器中的預(yù)補(bǔ)償要素。通常，預(yù)補(bǔ)償包括預(yù)均衡常數(shù)、映射參數(shù)的設(shè)置，以便設(shè)置模擬調(diào)制解調(diào)器的輸出功率和發(fā)射構(gòu)像，以便使數(shù)據(jù)的傳輸最優(yōu)化。
采用最優(yōu)參數(shù)組，將使通信更加牢固并且系統(tǒng)可操作的速度也被提高。如果不是這種情況，而是象通常那樣具有由于信道狀態(tài)變化造成的較高錯(cuò)誤率，則速度必須降低或者說(shuō)減速。
總之，在全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，提供一種方法和設(shè)備，用于可靠測(cè)量通信信道，其中數(shù)字調(diào)制解調(diào)器發(fā)送器在由模擬調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)生訓(xùn)練信號(hào)期間靜默，利用數(shù)字調(diào)制解調(diào)器發(fā)送器的靜默，消除了與在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處的信道測(cè)量過(guò)程中的回聲有關(guān)的問(wèn)題。因此，上述方法在信道評(píng)估過(guò)程中消除了回聲并且取消了對(duì)通常使用的回聲消除器的性能的依賴(lài)。


由結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明可以更好地理解這些以及其它的特征，其中圖1是一個(gè)涉及采用一個(gè)模擬調(diào)制解調(diào)器和一個(gè)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的方框圖，表示從數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送部分通過(guò)中心局到達(dá)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的接收部分的回聲路徑；圖2是圖1的全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器的方框圖，表示在速率重協(xié)商過(guò)程中從模擬調(diào)制解調(diào)器向數(shù)字調(diào)制解調(diào)器發(fā)送一個(gè)訓(xùn)練序列，還表示在為接收測(cè)試或訓(xùn)練序列而建立的時(shí)間窗口中終止數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器部分的發(fā)送，因此完全消除了回聲，以實(shí)現(xiàn)更精確的信道評(píng)估。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1，一個(gè)PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)10包括一個(gè)由一個(gè)混合電路14通過(guò)一局域模擬回路(local analog loop)16與一個(gè)中心局連接的模擬調(diào)制解調(diào)器12。注意，在模擬調(diào)制解調(diào)器中，在接收路徑中通常存在一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，在發(fā)送路徑中通常存在一個(gè)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。在中心局中是一個(gè)混合電路20，其在由箭頭22表示的上游方向利用一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器24將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字流。該信息就是作用于數(shù)字調(diào)制解調(diào)器26的接收部分的信息，以便尤其是如28所示允許進(jìn)行信道測(cè)量和參數(shù)生成。
通常，數(shù)字調(diào)制解調(diào)器26的發(fā)送部分連續(xù)地進(jìn)行發(fā)送，輸出信號(hào)通過(guò)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器30耦合到中心局18中的線路20。從中心局而來(lái)的信號(hào)沿如箭頭32所示的下游方向通過(guò)局域模擬回路16和電路14作用于模擬調(diào)制解調(diào)器12的接收部分。該傳送的目的是發(fā)送參數(shù)P1、P2和P3，以配置或設(shè)定模擬調(diào)制解調(diào)器中的用于對(duì)該信道優(yōu)化模擬調(diào)制解調(diào)器的輸出的預(yù)補(bǔ)償回路。參數(shù)P1、P2和P3涉及到尤其是用于控制模擬調(diào)制解調(diào)器的輸出發(fā)送功率的預(yù)均衡器的設(shè)置、發(fā)送構(gòu)像和映射參數(shù)。
如圖中所示，從模擬調(diào)制解調(diào)器的接收器通過(guò)混合電路至其接收器，存在一個(gè)由虛線表示的回聲路徑34將發(fā)送的能量回滲到接收器。一個(gè)如36所示的回聲消除器被用于消除模擬側(cè)的回聲效應(yīng)。相似的回聲消除用在如40所示的數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中。一些數(shù)字調(diào)制解調(diào)器回聲消除器考慮了下游和上游的數(shù)字減損，以便提高回聲消除的性能。一個(gè)回聲消除器被連接到發(fā)送器和接收器之間，用以消除回聲的影響，其中電波路徑由虛線42表示。該回聲路徑從發(fā)送側(cè)通過(guò)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器、混合電路20和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器達(dá)到接收節(jié)點(diǎn)44。通常，該回聲消除器從發(fā)送側(cè)分接信號(hào)并向節(jié)點(diǎn)44提供一個(gè)異相信號(hào)，以便消除回聲的影響。
這種方案的問(wèn)題是，殘留了一些剩余的回聲?？偸怯胁恍枰某煞只爝M(jìn)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的接收器中，從而，在單元28處的信道測(cè)量常常被殘余的回聲信號(hào)破壞。結(jié)果，如前面提到的那樣，產(chǎn)生的參數(shù)P1、P2和P3由于信道評(píng)估非最優(yōu)的原因而不完全精確。當(dāng)這些參數(shù)易于出錯(cuò)時(shí)，模擬調(diào)制解調(diào)器就不能正確設(shè)置。結(jié)果，可能使數(shù)據(jù)發(fā)送速率降低，并降低吞吐量。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，參數(shù)P1、P2和P3的提供發(fā)生于一個(gè)所謂的速率重協(xié)商序列中，其中針對(duì)模擬調(diào)制解調(diào)器的各種預(yù)補(bǔ)償分量設(shè)置所述參數(shù)。通常，在一個(gè)測(cè)試或訓(xùn)練序列從模擬調(diào)制解調(diào)器發(fā)送給數(shù)字調(diào)制解調(diào)器并且根據(jù)此先驗(yàn)信號(hào)流進(jìn)行信道測(cè)量的過(guò)程中，設(shè)置P1、P2和P3。在這一重協(xié)商序列中，是信道測(cè)量不準(zhǔn)導(dǎo)致參數(shù)P1、P2和P3的設(shè)置的錯(cuò)誤。
現(xiàn)在參考圖2，50表示前述測(cè)試或訓(xùn)練順序，該測(cè)試或訓(xùn)練順序被設(shè)置在由陰影52指出的窗口中產(chǎn)生，以便位于從模擬調(diào)制解調(diào)器到數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)流的一個(gè)預(yù)定部分之中。該窗口的位置在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處是已知的，并且一個(gè)單元54被用于在這一窗口過(guò)程中切斷數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器。結(jié)果是，在測(cè)試或訓(xùn)練序列窗口中回聲路徑42終止存在。因此，在節(jié)點(diǎn)44處的信道測(cè)量可以不必考慮回聲自由地進(jìn)行。
因此，盡管如回聲消除器40所表示的那樣，一個(gè)回聲消除器可以用在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)之間，但該回聲消除器的質(zhì)量永遠(yuǎn)不能在訓(xùn)練序列中完全去除回聲。
在操作過(guò)程中，該系統(tǒng)被切換至如60所示的啟動(dòng)模式。這一事實(shí)由單元62檢測(cè)到，單元62被用于激活單元64以便在一個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間切斷數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器，以提供一段靜默時(shí)間。
數(shù)字調(diào)制解調(diào)器中的軟件使得該調(diào)制解調(diào)器在該靜默時(shí)間中測(cè)量如28所示的接收信道，并且在64處產(chǎn)生新的參數(shù)組P1、P2和P3，并且如箭頭67所示在接通數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送部分之后向模擬調(diào)制解調(diào)器發(fā)送新的參數(shù)66。
在題為Method and Apparatus for a Startup Procedure forDigital and Analog Modems Utilizing Pulse Code Modulation for DataTransmission、于1999年9月3日申請(qǐng)的、轉(zhuǎn)讓給本受讓人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)09/390,106中描述了該測(cè)試和訓(xùn)練協(xié)議和模擬調(diào)制解調(diào)器將這些信號(hào)發(fā)送給數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的方法，該申請(qǐng)?jiān)诖艘秊閰⒖肌?br> 雖然針對(duì)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的靜默以便允許在全雙工模式下進(jìn)行信道測(cè)量對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，本靜默系統(tǒng)可以同樣有利地被用于模擬調(diào)制解調(diào)器。這能夠使模擬調(diào)制解調(diào)器不受回聲妨礙地檢測(cè)下游信道。
然而一個(gè)不同點(diǎn)是，如果模擬調(diào)制解調(diào)器發(fā)送器被切斷，回路返回定時(shí)(loop backed timing)不會(huì)丟失。這時(shí)因?yàn)槟M調(diào)制解調(diào)器可以通過(guò)從數(shù)字調(diào)制解調(diào)器接收的信號(hào)跟蹤網(wǎng)絡(luò)定時(shí)。一旦接通，則模擬調(diào)制解調(diào)器可以鎖定到網(wǎng)絡(luò)定時(shí)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)送。
因此，如果需要，上面結(jié)合數(shù)字調(diào)制解調(diào)器討論的回聲消除可以對(duì)稱(chēng)應(yīng)用于模擬調(diào)制解調(diào)器中。
現(xiàn)在已經(jīng)討論了本發(fā)明的一些實(shí)施例，及其一些變型和改變，可以理解，前面所述僅僅是以舉例的方式提到，對(duì)于本領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)僅僅是舉例而不是限制。在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的范圍內(nèi)可以有多種變型和其它實(shí)施例并且將會(huì)落入僅由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同方案限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，一個(gè)用于消除由于調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器和接收器之間的回聲路徑而產(chǎn)生的對(duì)調(diào)制解調(diào)器處的信道評(píng)估的回聲影響的方法，包括在信道評(píng)估測(cè)量期間切斷發(fā)送器。
2.在一個(gè)具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信道互聯(lián)的模擬調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，一種用于減少在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處進(jìn)行的信道評(píng)估中的誤差的方法，包括下列步驟在模擬調(diào)制解調(diào)器處產(chǎn)生一個(gè)訓(xùn)練信號(hào)序列；通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信道向數(shù)字調(diào)制解調(diào)器發(fā)送所述訓(xùn)練信號(hào)；并且在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器接收該訓(xùn)練信號(hào)期間切斷數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器，從而，通常與從數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器到接收器的信號(hào)有關(guān)的回聲被消除，因此可以使在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的接收器處對(duì)信道進(jìn)行的評(píng)估沒(méi)有回聲造成的誤差分量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該方法被鎖定到網(wǎng)絡(luò)定時(shí)，并且，在模擬調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)定時(shí)丟失之前所述發(fā)送器被重新接通。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該數(shù)字調(diào)制解調(diào)器被切換到一個(gè)啟動(dòng)模式，并且進(jìn)一步包括探測(cè)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器何時(shí)被切換到啟動(dòng)模式的檢測(cè)步驟，檢測(cè)到數(shù)字調(diào)制解調(diào)器向啟動(dòng)模式的切換，發(fā)送器就被切斷。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括在發(fā)送器被切斷期間測(cè)量該信道，從而可以進(jìn)行無(wú)回聲信道評(píng)估。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)信道評(píng)估確定新的參數(shù)的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括將發(fā)送器重新接通的步驟，以及當(dāng)發(fā)送器被重新接通后向模擬調(diào)制解調(diào)器發(fā)送新的參數(shù)的步驟。
8.在一個(gè)具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信道連接的模擬調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，一種用于減少在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處進(jìn)行的信道評(píng)估中的誤差的設(shè)備，包括一個(gè)在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處的發(fā)送器；和一個(gè)單元，用于使所述發(fā)送器的發(fā)送在所述信道評(píng)估過(guò)程中終止，從而消除回聲對(duì)所述信道評(píng)估的影響。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述單元包括一個(gè)用于接通和切斷所述發(fā)送器的鍵控電路。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于所述數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)定時(shí)，并且其中，所述發(fā)送器在模擬調(diào)制解調(diào)器相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)定時(shí)失去鎖定之前被重新接通。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)電路，用于將所述數(shù)字調(diào)制解調(diào)器置于啟動(dòng)模式；和一個(gè)檢測(cè)器，該檢測(cè)器當(dāng)所述數(shù)字調(diào)制解調(diào)器被置于所述啟動(dòng)模式時(shí)和當(dāng)所述信道評(píng)估將要開(kāi)始時(shí)具有一個(gè)預(yù)定輸出，并且其中所述單元根據(jù)所述檢測(cè)器的輸出被切斷。
全文摘要
在一個(gè)全雙工PCM調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)(圖2)中，提供一種方法和設(shè)備，用于可靠地測(cè)量通信信道(67)，其中數(shù)字調(diào)制解調(diào)器(26)的發(fā)送器在由模擬調(diào)制解調(diào)器(12)產(chǎn)生訓(xùn)練信號(hào)的過(guò)程中靜默(54)，通過(guò)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器的靜默，消除了與在數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的信道測(cè)量過(guò)程中的回聲有關(guān)的問(wèn)題。因此，上述方法在信道評(píng)估過(guò)程中消除了回聲，并且消除了對(duì)通常使用的回聲消除器的性能的依賴(lài)。
文檔編號(hào)H04L25/49GK1416621SQ01804512
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月3日
發(fā)明者瑟博爾·莫拉班扎德, 金大勇 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司