專利名稱：高速多環(huán)線dsl系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體上涉及用于控制數(shù)字通信系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)和設備。更具體地說，本發(fā)明涉及按照協(xié)調(diào)方式使用多環(huán)線以提供高速通信的DSL系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字用戶線路(DSL)技術(shù)為現(xiàn)有電話用戶線路(稱為回路和/或銅纜架構(gòu))上的數(shù)字通信提供了潛在的寬大帶寬。盡管電話用戶線路最初僅是為話音調(diào)帶模擬通信而設計的，但是它們也可以提供這種帶寬。具體地說，非對稱DSL(ADSL)和極高速DSL(VDSL)可以通過使用向各個音調(diào)(或子載波)分配若干個比特的離散多音調(diào)(DMT)線路代碼來適應用戶線路的特性，所述各個音調(diào)可以調(diào)整到在用戶線路每一端的調(diào)制解調(diào)器(通常是既起到發(fā)射機作用又起到接收機作用的收發(fā)機)的初始化和隨后的稱之為比特調(diào)換(bit-swapping)的在線定向(training)期間所確定的信道狀態(tài)。
現(xiàn)在，VDSL2系統(tǒng)在短環(huán)線上可以實現(xiàn)高達約150Mbps的數(shù)據(jù)速率，而ADSL2+系統(tǒng)在稍長于VDSL的環(huán)線上可以實現(xiàn)高達約25Mbps的數(shù)據(jù)速率。“短環(huán)線”是指芯線(component wire)最好為約100米或更短的環(huán)線，毫無疑問更是指芯線為300米或更短的環(huán)線。盡管由于線路衰減而導致通常無法得到更高的數(shù)據(jù)速率，但是短環(huán)線上的數(shù)據(jù)速率尤其受到限制，限制的原因在于ADSL和VDSL調(diào)制解調(diào)器所使用的最大帶寬以及串擾所引起的頻率選擇性噪聲，該串擾來自共享同一電纜的其它電話線、無線入口(radioingress)和一般被認為是脈沖噪聲的各種用戶駐地噪聲(customer-premisesnoises)。在典型DSL架構(gòu)的各個點處可以發(fā)現(xiàn)這些短環(huán)線。
能夠?qū)崿F(xiàn)更高數(shù)據(jù)速率且不需要將光纖和其它高帶寬材料延伸至用戶駐地等的系統(tǒng)、方法和技術(shù)代表了本領域中的一大進步。

發(fā)明內(nèi)容
高速DSL系統(tǒng)包括多環(huán)線段，該多環(huán)線段具有提供多達(2K-1)條通信信道的K條被綁定的環(huán)線。該段可以是到用戶駐地、基架間鏈路或大型DSL系統(tǒng)中任何其它合適的部分的引入線，該系統(tǒng)具有可對數(shù)據(jù)傳輸進行綁定和矢量化的多環(huán)線。被綁定的環(huán)線一般都相對較短，為小于等于300米。
信號矢量化用來提高信道的速度和數(shù)據(jù)承載能力。在一些實施例中，還可以使用擴展的頻譜來提高一個或多個信道的數(shù)據(jù)承載能力。可以將該段的每個端都耦合到阻抗匹配電路以提供穿越該段的有效數(shù)據(jù)傳輸。
矢量化單元可連接到該段的每個端以提供被矢量化的發(fā)送和/或接收(是單側(cè)或雙側(cè)矢量化)。所述矢量化單元可以含有連接到該段的矢量信號處理模塊。所述矢量化部件適當?shù)乜梢允怯布?、軟件或硬件和軟件的結(jié)合。所述矢量化單元也可以執(zhí)行其它信號處理，例如濾波和數(shù)字-模擬和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，也可以包括任何阻抗匹配電路。
在一些實施例中，控制器被配置為提供用來使多環(huán)線段作為被矢量化的系統(tǒng)來運行的控制信號。該控制器也可以提供頻率帶寬控制信號，因而擴展的頻譜用于提高數(shù)據(jù)速率?？刂破骺梢员O(jiān)控和/或收集來自DSL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息，以協(xié)助產(chǎn)生控制信號?？刂破骺梢允莿討B(tài)頻譜管理器或DSM中心，它包括計算機系統(tǒng)和/或其它硬件，以協(xié)助執(zhí)行所需功能。在其它實施例中，DSL系統(tǒng)可以不依賴于任何控制器而獨立運行，或可以被預編程以按照給出的矢量化模式來執(zhí)行。
本發(fā)明可以用在ADSL、VDSL和其它通信系統(tǒng)中。使用合適的綁定協(xié)議(例如TDIM綁定、以太網(wǎng)綁定、ATM綁定或G.bond協(xié)議)綁定環(huán)線。
本發(fā)明的方法包括綁定多條DSL環(huán)線，以提供多環(huán)線段，該段具有多個通信信道并對穿越該段的傳輸進行矢量化。如這里所述，綁定和矢量化可以不同的方式實現(xiàn)。這些方法可以用在ADSL、VDSL和其它通信系統(tǒng)中。
在下面的詳細描述和相關附圖中給出了本發(fā)明的其它具體內(nèi)容和優(yōu)點。


根據(jù)下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明會更容易理解，附圖中相同的附圖標記表示相同的結(jié)構(gòu)元件，其中圖1是典型DSL架構(gòu)圖。
圖2是示出了普通DSL配置的示意圖，該DSL配置中可以使用本發(fā)明的實施例。
圖3是示出了采用本發(fā)明的一個或多個方法、系統(tǒng)和/或?qū)嵤├腄SL系統(tǒng)的相關部分的示意性框圖。
圖4是示出了另一個采用本發(fā)明的一個或多個方法、系統(tǒng)和/或?qū)嵤├腄SL系統(tǒng)的相關部分的示意性框圖。
圖5示出了采用本發(fā)明實施例的單側(cè)矢量化系統(tǒng)。
圖6示出了可利用本發(fā)明實施例的一個或多個實施例實現(xiàn)的矩陣阻抗匹配電路的原理。
圖7是示出了在DMT系統(tǒng)中使用采用4096和8192音調(diào)的多DSL綁定和矢量化的環(huán)線段的測試數(shù)據(jù)列表。
圖8是適用于執(zhí)行本發(fā)明實施例的典型計算機系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
下文中對發(fā)明的詳細描述將會涉及發(fā)明的一個或者多個實施例，但并不僅限于這些實施例。相反，這些詳細描述只是起說明的作用。本領域技術(shù)人員很容易理解的是，這里給出的關于附圖的詳細描述只是為了解釋說明的目的，本發(fā)明可以超越這些限制性的說明和示例性實施例。
本發(fā)明支持在DSL系統(tǒng)中使用多環(huán)線，在DSl系統(tǒng)中這些環(huán)線被綁定(bond)并且是短的(雖然本發(fā)明并不僅限于短環(huán)線)。綁定這些環(huán)線和對這些環(huán)線中的數(shù)據(jù)傳輸進行矢量化，可允許創(chuàng)建和運行多信道系統(tǒng)，而多信道系統(tǒng)典型地可實現(xiàn)大于工作在單DSL環(huán)線狀態(tài)下的多個單環(huán)線的數(shù)據(jù)速率的總和的數(shù)據(jù)速率。
術(shù)語用戶環(huán)線或者“環(huán)線”指的是將各個用戶(subscriber)或使用者(user)連接到電話運營商(或者可能是這類運營商的遠端(RT))的中心局(CO)的線路所形成的環(huán)線。DSL架構(gòu)典型的拓撲100示于圖1?？梢钥闯?，CO 105通過饋線(feeder)110(其可以是高帶寬鏈接，例如光纖光纜或者多根銅線通過其中的捆(binder))提供高帶寬傳輸。饋線110可以將CO 105連接到服務區(qū)接口(SAI)120(其可以是光網(wǎng)絡單元或者ONU)。接著多根銅線125可以從接口120延伸到靠近一個或多個用戶駐地設備(CPE)場所140的基架(pedestal)130。舉例來說，這些基架在街道或者地區(qū)的每一街區(qū)中都是常見的。在有些情況下，基架是CO、SAI和/或其它基架之間的中間點。例如，圖1中，基架間的鏈接128允許針對一個CPE的服務被劈分(split off)，而線路可擴展至另一基架并擴展至一個或多個其它CPE。
基架在去往一個特殊的或幾個用戶駐地的線路(通常被稱為“引入線(drop)”)和可能延伸至其它基架的余下線路之間提供一個交叉連接點。典型地，在“引入線”段中有2-6條線路去往各個用戶，以便為一個或者多個稍后需要多電話服務的用戶的偶發(fā)事件提供備用的銅線。返回到ONU或者中心局的電纜，通常未達到所有用戶所需電話線的2-6倍(因為并不是所有用戶都將要求如此多的電話)。然而，基架引入線典型地具有備用銅線。
該備用銅線在如下條件下被用在本發(fā)明的實施例中，即光纖或者其它高帶寬介質(zhì)經(jīng)過基架，且這些基架被升級以綁定并電矢量化引入線段中的線路至用戶(因此將用戶的線路組連接到與光纖或其它傳送至基架的高帶寬介質(zhì))。本領域技術(shù)人員可以知道，雖然這里所探討的例子中采用術(shù)語ONU和基架，但是實踐中還采用許多其它等價的名字，例如盒(box)、服務端(service terminal)、箱(cabinet)等，而且這里所公開的本發(fā)明的實施例也同樣適用于所有這樣的場所。此外，基架間的連續(xù)連接事實上具有中繼器的功能，將服務擴展到其它基架或連接點。特別的，光纖可以是無源光網(wǎng)絡、連接所有基架的單光纖的多用戶共享。
到基架的連接如果是光纖的話，可以是無源光網(wǎng)絡(PON)的一部分，PON在每一基架處都具有光網(wǎng)絡終端(ONT)，基架在邏輯上作為到單光纖的T連接來工作。將來，以太網(wǎng)PON(EPON)可能會有以10 Gbps速率來運行的光纖以及以幾Gbps速率來運行的基架連接。如今，近來的EPON標準是光纖以1 Gbps來運行，而每一ONT都為100 Mbps—那也可以被用在僅以100 Mbps來運行的基架上。
各個用戶環(huán)線的一部分，可以與多對捆(或束)中其它用戶的環(huán)線并列排置在一起。從圖1中可以看出，在基架130之后、非常靠近CPE 140的一個或多個環(huán)線采用從束中引出的引入線段135形式。因此，用戶環(huán)線可以穿過不同的環(huán)境。用戶環(huán)線的一部分典型地位于束中，在那里環(huán)線雖屏蔽于外界的電磁干擾，但是會被來自這束中其它用戶環(huán)線的串擾所干擾。在基架130之后，引入線135可能會受到也可能不會受到串擾的影響，這取決于與其它對的距離，但是傳輸會因電磁干擾而受損，這是因為引入線典型地是未被屏蔽的。
正如上面提到的，在大多數(shù)情況下，多環(huán)線將基架(或者其它場所)連接到單CPE。在這些情況下，作為獨立環(huán)線工作的環(huán)線至少具有以下缺點第一，盡管作為短環(huán)線(典型地為100米或更短，且?guī)缀蹩偸切∮?00米)，但是各個單環(huán)線都因為衰減而被限制了自身可攜帶的數(shù)據(jù)速率，不管是否受到噪聲、串擾和/或來自其它附近環(huán)線的干擾；第二，當多個環(huán)線在同一引入線中時，它們會經(jīng)串擾而彼此干擾；和第三，這些短環(huán)線中的各個環(huán)線都需要連接到返回ONU或CO的環(huán)線上，但是對于所有用戶來說，如果他們使用了所有的引入線，則電纜中可能沒有足夠數(shù)量的這種環(huán)線來提供足夠的連接。
從圖2中所示普通DSL配置可以看出，兩個數(shù)據(jù)信號源210、220(例如，DSLAMs等)通過一系列饋線和其它通信線路213、217、227及250，提供服務給許多用戶/CPE 291、292及293。在一種情況下，4環(huán)線組260從基架251引入到CPE293。環(huán)線260彼此間的接近很可能引起串擾。而且，環(huán)線260的引入線典型地并未屏蔽。本發(fā)明的實施例可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)，然而這不僅僅是為了降低和/或?qū)嶋H消除串擾問題，同時也是為了顯著地增加到CPE 293和/或耦合至環(huán)線260的下行端的CPE組的可用數(shù)據(jù)速率。短語“耦合至”和“連接至”等在這里用來描述兩個元件和/或構(gòu)件之間的連接，且傾向于表示直接耦合在一起或者間接耦合在一起，例如通過一個或多個居間元件間接耦合在一起。
圖3和圖4顯示了圖2所示的使用本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的例子。這些圖說明了本發(fā)明結(jié)構(gòu)性實施例和裝置實施例，以及本發(fā)明的方法實施例。雖然本發(fā)明的實施例可以使用在此描述的系統(tǒng)、方法和技術(shù)中的2、3、4或更多的環(huán)線，但是在下面的討論中，將介紹使用4環(huán)線的例子。此外，為了方便解釋，在此討論的多環(huán)線段可以被稱作”引入線”，但是同樣地，本發(fā)明不是僅僅限于由基架到CPE的引入線。本發(fā)明可以應用于DSL拓撲的任何合適的場所或地點。例如，基架間的連接可以轉(zhuǎn)換為“超級矢量化(supervectored)”段，該段使用本發(fā)明的實施例并協(xié)調(diào)例如8-20條環(huán)線來攜帶幾個Gbps。
正如上文所述，來自基架的引入線、基架鏈路等是到CPE的短環(huán)線，典型地為50-100米長，且毫無疑問是小于300米(雖然本發(fā)明并不僅限于短環(huán)線)。圖3中，系統(tǒng)300包括由8條線310-0到310-7組成的多環(huán)線段305，這8條線是來自從312-1到312-4的4環(huán)線的線。線310利用任何適宜的工具或技術(shù)而綁定在一起。
DSL綁定是將多個獨立DSL環(huán)線合并成一個用于高速傳輸?shù)膯芜壿嬓诺赖木€聚(line aggregation)。有一些本領域技術(shù)人員已知的實線DSL綁定的技術(shù)。例如，可通過將銅山(Copper Mountain)的銅邊緣(CopperEdge)DSLAM與多鏈路幀延遲(Multilink Frame Delay)技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)DSL綁定。這種DSL綁定也稱為基于DSLAM的DSL綁定。另一個例子是工業(yè)標準多鏈路PPP(MP)，該標準在用戶的DSL路由器和ISP的DSL用戶管理系統(tǒng)或路由器(例如，Redback或Cisco)上實施。MP綁定創(chuàng)建了包括兩個或多個獨立DSL環(huán)線的綁定的或聚合的連接。多鏈路PPP(MP)之上的DSL綁定需要構(gòu)建DSLAM以支持PPP。使用這些DSL綁定技術(shù)中的任一種，多個DSL環(huán)線都可以聚合在一起以創(chuàng)建單邏輯數(shù)據(jù)信道，該新道是獨立線路帶寬的總和減去運行消耗(overhead)的小量。除了聚合多DSL環(huán)線之外，這兩種技術(shù)都執(zhí)行線路間業(yè)務的自動均衡并主動監(jiān)視已綁定的連接的性能。如果線路之一由于某種原因失敗了，則業(yè)務自動轉(zhuǎn)發(fā)到有效鏈路。當失效鏈路被修復時，綁定的連接顯然也被修復。從這個觀點看來，DSL綁定不僅提供增大的帶寬，而且提供了線路失效時的冗余。
在本發(fā)明的實施例中，可以考慮和執(zhí)行各種協(xié)議以實現(xiàn)綁定。例如，時分反向多路復用(TDIM綁定)、單對和多對xDSL系統(tǒng)的以太網(wǎng)傳輸(以太網(wǎng)綁定)、以及基于ATM的多對綁定(ATM綁定)都是本領域技術(shù)人員所熟知的，而且關于TDIM綁定的附加信息可以在美國國家電信標準的出版物中找到。此外，國際電信聯(lián)盟當前正在考慮的G綁定標準也是本領域技術(shù)人員所知道的。
在圖3所示的本發(fā)明的實施例中，綁定意味著線路310起到基準線的作用，且包括基準線(例如，線路310-0)和具有7個可用信道的通信鏈路316，可使用從1個到7個信道(以產(chǎn)生維數(shù)高達7×7矩陣的信道矩陣)，其中圖3中到CPE(s)332的數(shù)據(jù)速率是到/出CPE的速率=Σn=17Rn]]>其中Rn是第n根線上的數(shù)據(jù)速率。
在本發(fā)明的實施例中，可以使用矢量化。矢量化是這樣一種技術(shù)，其中所有的DSL線路在DMT符號速率中被同步，且串擾名義上被消除了—在這個發(fā)明里，通過使用獨立線間的串擾，矢量化也可以用于增大帶寬。有效的是，7條線中的每一條都以公共的第8條導線來定位，為傳輸有用數(shù)據(jù)提供了機會，并且通過綁定4條環(huán)線，7條數(shù)據(jù)承載線之間的任何串擾都經(jīng)所創(chuàng)建的7條信道上的同步的和協(xié)調(diào)的傳輸而得以消除。本領域的技術(shù)人員會注意到，通常說來，對于給定的環(huán)線數(shù)目K，可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笮诺罃?shù)目是2倍的環(huán)線數(shù)減l(即，2K-1)。進一步說，不是所有的信道都需要被激發(fā)，也不是所有可能的信號都需要被接收，這可導致包括從1到(2K-1)個發(fā)射機和從1到(2K-1)個接收機的非方形信道傳輸。發(fā)射機和接收機的數(shù)量不需要是一樣的，但是需要通過矢量化被簡單地協(xié)調(diào)，因為所有這些都對引入線集合到單個用戶的總數(shù)據(jù)速率有影響。
本發(fā)明中所采用的技術(shù)在下列文獻中有詳細描述，即美國序列號為No.09/877,724、申請人為Ginis、Yu、Zeng和Gioffi、申請日為2001年6月8日、由USPTO于2003年5月8日公開的題目為“動態(tài)數(shù)字通信系統(tǒng)控制(DYNAMIC DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM CONTROL)”的美國專利申請20030086514，該申請在此被全部引用以作參考。在圖3的系統(tǒng)300的被綁定線310上使用矢量化意味著在這7個信道中的一個或多個信道上傳輸?shù)男盘柋粎f(xié)調(diào)以減少和/或避免串擾。線路310-0是基準線路，因此不攜帶數(shù)據(jù)。
在圖3所示本發(fā)明的實施例中，矢量化通過利用一對矢量化單元(VUs)即用戶VU(CVU)322和基架VU(PVU)324來實現(xiàn)的。VU可能是計算機系統(tǒng)、模塊、調(diào)制解調(diào)器等，且可能包括軟件、硬件或軟件和硬件兩者的組合。多個VU提供經(jīng)矢量化的傳輸以穿越部件305。CVU 322可能位于用戶駐地，并通過任意適當?shù)姆绞今詈系揭粋€或多個CPE設備332(例如，計算機、電話、電視機和/或其它設備)。正如圖3中虛線所表明的那樣，CVU 322可能是也可能不是CPE設備332的一部分或包含在其中。CVU 332也可以位于分離的位置，并通過一個或多個合適的通信鏈路333(例如，無線連接、以太網(wǎng)連接和/或其它合適的連接)耦合到CPE設備332。在有些情況下，單CPE設備可能通過CVU 322連接到段305。PVU 324可位于基架或其它設備內(nèi)，并按照服務提供商所作出的合適選擇經(jīng)光纖(PON或其它)、電纜或其它連接連接到CO或ONU。
用于PVU 324的大量信號和/或數(shù)據(jù)處理也可駐留在分離的位置(例如，控制器和/或獨立的動態(tài)頻譜管理(DSM)中心、設施、場所和/或?qū)嶓w)，并通過一個或多個合適的通信鏈路323耦合至PUV 324。正如本領域的技術(shù)人員將知道的那樣，諸如DSM中心之類的控制器也可以通過元件管理(或者“嵌入式操作”)信道或在自身的網(wǎng)絡(該網(wǎng)絡可維持鏈路上的帶寬)上耦合到CVU 322。就各個VU來說，該UV可以耦合到一些其它類型的用戶、操作員和場所等，而不是圖3中所示的CPE設備和/或服務提供商。在某些實施例中，控制器里的VU 322、324和任何矢量化功能在部件305的每一端協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)接收。在其他實施例中，各個VU 322、324協(xié)調(diào)穿越部件305的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。這種協(xié)調(diào)可以包括對穿越7個信道鏈路316的數(shù)據(jù)進行分配、檢測和消除串擾、及利用7信道矩陣來管理數(shù)據(jù)，該矩陣由VU 322或324或兩者的組合來確定，也可以如述借助于控制器和/或動態(tài)頻譜管理器。其他矢量化功能將會被本領域的技術(shù)人員熟知和理解。
當所有可用線中的少數(shù)幾條線在兩個方向用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，可以采用非方形矢量化。圖5是一個方框圖，其圖示了用于本發(fā)明實施例中的CVU或PVU的接收器500的迫零廣義訣策反饋均衡器(ZF-GDFE)，其中接收器500通過信道H530接收來自發(fā)射器540的傳輸。這個特定的結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯示在所有線路同步的符號時鐘被同步的數(shù)字雙工DMT(已用的例如在VDSL1和VDSL2中)。這種同步反映了獨立線路間的FEXT串擾。這種系統(tǒng)的使用是廣泛熟知和適用的，例如，《理解數(shù)字用戶線路》(Starr，Sorbara，Cioffi，and Silver，Prentice Hall，2003)的第11章，被稱之為“Starr et al.”。
在許多場合，該單側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)于雙側(cè)“矢量編碼”特例，這是因為對等執(zhí)行結(jié)構(gòu)還需要在發(fā)射側(cè)的協(xié)調(diào)。例如，當上行傳輸始自使用終止在同一基架的本發(fā)明的多環(huán)線段的多CPE時，從物理上來說可能無法使用雙側(cè)矢量編碼。在這樣的場合下，用戶間的FEXT可以通過圖5的結(jié)構(gòu)得以消除。然而，雙側(cè)矢量編碼可以適用于本發(fā)明的一些實施例。
本發(fā)明的信道/段530的(2K-1)條線將形成/產(chǎn)生k×l矩陣Hn，其中k可由是2、3、...、2K-1中的任一整數(shù)，l亦是如此。在最高數(shù)據(jù)速率的情況下，k＝l＝2K-1。音調(diào)指數(shù)n是優(yōu)勢化實施例中的整數(shù)n＝1、...、8192，在這些實施例中傳輸和特定串擾在音調(diào)間是獨立的。圖5的結(jié)構(gòu)可以推廣到其它調(diào)制方法，但矩陣H則代表了具有更高復雜性的潛在巨型耦合結(jié)構(gòu)(沒有增益并經(jīng)常在性能上有損失)。
對于圖5所示的單側(cè)情況，接收器對于每個音調(diào)都獨立地由矩陣Hn的“QR”因子分解來確定，以使Hn＝Qn·Dn·Rn(1)其中，Qn是正交矩陣，Dn是具有歸零項的對角k×l矩陣以使得k≠n時該矩陣非方，Rn是三角形或首一矩陣。例如，通過諸如DSM中心中的動態(tài)頻譜管理器之類的控制器，可以很好地對每一音調(diào)完成這種計算。這種因子分解并不需要為方。Hn應該包括任意噪聲-預白化因子，如此該矩陣就是通過將所測量的噪聲空間自相關矩陣Sn(該噪聲是來自于除了這(2K-1)個線路的源的所有噪聲)的任意平方根的倒數(shù)與信道插入損耗矩陣Hlin相乘來形成的，因此，Hn＝Sn-0.5·Hlin。接收器處理矩陣則由圖5中所示的那些因子分解來決定(*表示在該說明性例子的解釋中的共軛矩陣轉(zhuǎn)置)。對該過程而言，矩陣Hn可以是任意維。對于非激發(fā)輸入成分，矩陣D將會為0，這樣當k＞l或任意頻率上傳輸?shù)哪承┛臻g模式因任何其它原因而為零時，這些歸零項實際上也在接收側(cè)被歸零(為避免除數(shù)為零)。接收矩陣Wn 520在接收器500中，其中Wn＝(Dn)-1Q*nS-0.5，為l×k，而反饋/分組檢測器510的反饋矩陣515是Bn＝Rn，為l×l?！皹肆俊表桮n是由待用在與輸入數(shù)據(jù)Xl，n的連接中的適當?shù)哪芰糠峙鋱D所決定的能量(例如，對各1個激發(fā)的輸入的注水)。
對雙側(cè)的情況，接收器和發(fā)射器都是各個音調(diào)上的矩陣乘積，因此在發(fā)射側(cè)也需要協(xié)調(diào)(有時候，當空間噪聲有特殊的特性時這種配置運轉(zhuǎn)得要稍好些)。通過矩陣Hn的“單數(shù)值”因子分解為每個音調(diào)單獨決定用于這些矩陣乘積的矩陣以使
Hn=Fn·Vn·Mn*---(2)]]>其中，F(xiàn)n是k×k階正交矩陣，Vn是具有歸零項的對角線k×l矩陣，以使得k≠n時該矩陣非方，Mn是l×l階正交矩陣。同樣地，通過諸如DSM中心中的動態(tài)頻譜管理器之類的控制器來進行這種計算。這樣的分解不需要方陣。Hn應該包括任意預白化因子，如此該矩陣就是通過將所測量的噪聲空間自相關矩陣Sn(該噪聲是來自于除了這(2K-1)個線路的源的所有噪聲)的任意平方根的倒數(shù)與信道插入損耗矩陣Hlin相乘來形成，因此，Hn＝Sn-0.5·Hlin。接收器處理矩陣則為Wn＝Fn·Sn-0.5和Bn＝0(無反饋)，而發(fā)射器現(xiàn)在是輸入的矢量(在每個音調(diào)上)和Mn*的矩陣乘積。應用于每一個矢量的能量和比特數(shù)再次由某些類似于注水的適當過程來決定。在單側(cè)或雙側(cè)矢量化的效果中，利用由|Vn|2的對角元素所決定的對角增益來運用注水，因此，有效地，對K環(huán)線來說，達到(2K-1)·8192子信道的注水過程被執(zhí)行，以求對線路中每一個線路數(shù)據(jù)速率的總和進行最大化(實際中可能出現(xiàn)的單獨線路功率約束由諸如熟知的Levin-Campello程序之類的離散加載過程所控制，該程序通過維護對每個線路或線的總功率的監(jiān)視器被分配給在最小能量增加的位置的多個線路以觀察是否有特定的線路超過了它的總能量限制)。當這樣一個限制被超過時，那根線上的所有音調(diào)都將具有被更新的增量能量表以使得其為與該環(huán)線/線的音調(diào)上的任何多出的字節(jié)輸入相關的非常大(無限)的成本。
對單側(cè)的情況，特殊的預編碼下行發(fā)射器(如Starr et al.的第11章中)可以被用來移除在不同位置但終止于同一基架的CPE間的FEXT。然而，多于k個NEXT源和其它噪聲并不能被消除，而如果有多個用戶很可能就有多于k個源，這是因為在那種情況下，一個用戶的每一個和全部線對另一個用戶組的線來說是潛在的串擾源。正如將被本領域技術(shù)人員所理解的那樣，這種情況可能從FDM而不是NEXT/回波消除中獲益。對數(shù)字雙工DMT系統(tǒng)中的每一個音調(diào)而言，NEXT和回波消除也可以獨立和簡單地實現(xiàn)，這是本領域技術(shù)人員所知曉的，雖然這一點將不會被詳細說明。
正如圖3中的例子的那樣，矢量化是一個特別有用的工具，其中所有的線路在兩端都是相連的，且所使用的7個(2K-1)線路中的任意一個線路(注意不是所有的7個都必須被使用)的所有信號都通過單用戶CPE 325發(fā)送/接收。信道傳輸矩陣H可以以高精度被確定，如可以由遺留的非串擾噪聲功率譜確定。此外，盡管在許多場合未被屏蔽(例如，從鄰居基架到住宅CPE的引入線)，在被矢量化的接收器處，那些將典型地成為麻煩的干擾源(例如，無線電信號、射頻干擾和照明設備或家用電器產(chǎn)生的脈沖)被較有效地減輕了。當非串擾噪聲頻譜被獲知時，矢量化可以用來消除這種噪聲的高達(2K-1)個獨立源，這樣進一步提高了環(huán)線綁定集合的傳輸容量。
在本發(fā)明的一些實施例中，通過對鏈路316中的一個或多個信道擴大傳輸頻率帶寬，數(shù)據(jù)傳輸容量可以被進一步增大。在許多VDSL1系統(tǒng)中，傳輸頻譜具有一個可選的最大可用頻率，大約為17.664MHz(缺省值僅為8.8MHZ)，而即使是ADSL2系統(tǒng)，也不能使用超過2.2MHz的帶寬。在本發(fā)明的一些實施例中，對線310中的至少某些線而言，傳輸頻譜被提高到一個較大的帶寬極限，大約為35.328MHz。
頻分多路復用(FDM)、回波/NEXT消除或這兩者的某些組合可以被用作分離上行和下行傳輸。在引入線段中(包括在同一引入線中來自其它用戶上行CVU發(fā)射機的引入線上行-下行NEXT)，如果有少于(2K-1)個獨立噪聲源(那不是(2K-1)條協(xié)調(diào)線中的任何一條所產(chǎn)生的)，則回波/NEXT消除將達到最高的數(shù)據(jù)速率，因為全帶寬被用在上行和下行兩個方向上。當要考慮同一引入線段中其它用戶串擾的盈余時，F(xiàn)DM可以被使用且易于實現(xiàn)。假設對稱傳輸，則FDM可獲得的數(shù)據(jù)速率大約是NEXT/回波消除可獲得的數(shù)據(jù)速率的50％。環(huán)線312中那些通常在理論上被認為或相信是基準線(大部分DSL是有區(qū)別的發(fā)送和接收的；因此，在環(huán)線中調(diào)用兩個線中的一個，“基準線”在理論目的上是方便的且經(jīng)常被使用)并且因此不攜帶任何數(shù)據(jù)的線(例如，在圖3中，導線310-2、310-4、310-6將分別是環(huán)線312-2、312-3和312-4的基準線)，也可用來傳輸數(shù)據(jù)。這些備用線可以在系統(tǒng)300的綁定、矢量化環(huán)境中被采用和組合。
本領域的技術(shù)人員將注意到，使用這些備用線等效于使用所有在傳輸捆中的橫向電磁傳播模式，特別的，有時備用信號可以在單對的兩個線間的平均電壓關于不同的單對的兩個線間的平均電壓之間起讀(reference)，有時被稱為環(huán)線的“中心到中心”，這些被如此起讀的信號被稱為“幻像”。實際上，備用線的使用在本發(fā)明的實施例中明白描述的術(shù)語在數(shù)學上與幻像術(shù)語是等效的，但通常被稱為“劈分對”電路。劈分對偶然會出現(xiàn)在DSL中(例如，技術(shù)領域人員的錯誤)，但事實上有用。事實上，這些無意的操作的工作表示了他們的數(shù)據(jù)承載能力，在本發(fā)明的實施例中被有意地充分使用。雖然這些劈分對(或“幻像”)電路可能或可能不能達到可與段305中其它數(shù)據(jù)承載線相媲美的數(shù)據(jù)速率，但對段305的下行側(cè)的任意CPE而言，他們?nèi)匀豢梢杂兄阪溄拥臄?shù)據(jù)速率(即，總數(shù)據(jù)速率)。當線路的長度變得較短并且如果劈分對模式被有意識地很好激發(fā)，則這些模式中的數(shù)據(jù)速率可能會達到那些普通模式的。本發(fā)明的實施例的一個方面和效果是放大和擴大傳輸?shù)呐謱δＪ降臄?shù)據(jù)承載能力。
在系統(tǒng)300的被綁定環(huán)境中，由于7信道傳輸配置和存在于線310-1到310-7間的串擾，線310兩端的阻抗匹配將會非常復雜。雖然對系統(tǒng)300的運轉(zhuǎn)并不是必需的，但阻抗匹配可有助于獲得較高的數(shù)據(jù)速率。因此，在CVU 322中是一個矩陣阻抗匹配電路(MIMC)325，而在PVU 324中使用的是另一個匹配MIMC 327。作為匹配失調(diào)的結(jié)果，MIMC保證了在線端最小或沒有信號/能量被反射。該匹配失調(diào)導致了可以傳輸功率的最佳使用，并消除了反射的數(shù)據(jù)信號引起的潛在干擾。
圖6中所示MIMC的例子為用于2個環(huán)線的矩陣匹配電路。本領域的技術(shù)人員將能推廣該電路的基本原理到3、4、5等條綁定線的鏈路。本質(zhì)上，電阻器耦合到每一線對(一般而言，任何復數(shù)阻抗都起到效果，所以任何名字都可以改為Z；但在電話鏈路中，它通常是電阻)。接著，根據(jù)在T1E1.4利數(shù)(contribution number)T1E1.4/2003-018R9(2004年2月24日-動態(tài)頻譜管理草案報告)中指定的矩陣匹配阻抗計算得出阻抗值。有關該技術(shù)的進一步信息可見《多觸點傳輸線分析》(Paul，Clayton；WileyNew York，1994)。
(2m-1)×(2m-1)階矩陣阻抗(針對綁定m條環(huán)線以提供2m-1條數(shù)據(jù)承載線路)應具有6個獨立值且滿足下來關系V=V3V2V1=Z·I=Z33Z32Z31Z32Z22Z21Z31Z21Z11·I3I2I1---(3)]]>在第一個實驗中，矩陣Z中的數(shù)值與圖6的電路中的阻抗無關。然而，最大的能量傳輸出現(xiàn)在(當Z是實數(shù)時)圖6的矩陣電路所具有電阻值能符合公式(3)中電流和電壓間關系的時候。
通過列出如圖6所示的6個電阻值和它們間的電流可以獲得解。一般說來，Iij~=1Rij·[Vi-Vj]---(4)]]>對任何線i＝1，...，2m-1和任意不同的i＝1，...，2m-1(所以這樣直接推廣至多于4條線)。那么，矩陣關系I=111000-1001100-10-101·I32~I31~I30~I21~I20~I10~=J·I~---(5)]]>可以通過一個1’s、0’s和-1’s的3×6階矩陣J來說明，并以直接的方式擴展成一個(2m-1)×2·(2m-1)矩陣。將公式(4)的關系代入下列公式可以導出第二個矩陣關系I~=1R32-1R3201R310-1R311R300001R21-1R2101R200001R10·V3V2V1=Y~·V---(6)]]>這也很容易推廣到更大的環(huán)線數(shù)目。
最終，I=J·Y~·V,]]>因此Y=J·Y~=1R32+1R31+1R30-1R32-1R31-1R321R32+1R21+1R20-1R21-1R31-1R211R31+1R21+1R10·]]>接著，可以容易地后推該方程組得出電阻值，已知Z，用這個方程組計算Y＝Z-1計算R2m-1,i=-1/Y2m-1,i]]>i＝1，...，2m-2R2m-1,0=[Y2m-1,2m-1-Σi=12m-21R2m-1,i]-1]]>
計算Rj,i=-1/Y2m-1,i]]>i＝1，...，j-1Rj,0=[Yj,j-Σi=12m-11Rj,i]-1]]>計算R1,0=[Y11-Σi=12m-11R1,i]-1]]>圖4示出了本發(fā)明的另一個實施例。在圖4中，如果需要，PVU 424和CVU 422，以及其它部件的運行是被管理系統(tǒng)400的控制器490所控制的。從圖4中可以看出，控制器490(例如，使用計算機系統(tǒng)的動態(tài)頻譜管理器和/或DSM中心)耦合到VU422和VU424并與它們通信。CVU 422包括耦合到段405的用戶端的MIMC425。適當?shù)臑V波器443和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器445也可以耦合到MIMC 425。矢量信號處理模塊442也耦合到段405的用戶端。該矢量信號處理模塊442可以是用于處理在段405上接收和/或發(fā)送的信號的計算機、集成電路(或“芯片”)或其它合適設備。在圖4所示的本發(fā)明的實施例中，模塊442耦合到控制器490的矢量化控制設備492，這有助于調(diào)整(例如，單側(cè)和/或雙側(cè)矢量化)穿越該段的傳輸，并且可以提供控制信息和指令(例如，在信號處理中為單側(cè)和/或雙側(cè)矢量化所使用的系數(shù))。
類似地，PVU 424包括耦合到段405的基架端的MIMC 427。適當?shù)臑V波器446和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器447也可以耦合到MIMC 427。矢量信號處理模塊444也耦合到段405的基架端。該模塊444可以是用于處理在段405上接收和/或發(fā)送的信號的計算機、集成電路(或“芯片”)或其它合適的設備。在圖4所示的本發(fā)明的實施例中，模塊444耦合到控制器490的矢量化控制設備492，這可以提供控制信息和指令(例如，在信號處理中為單側(cè)和/或雙側(cè)矢量化所使用的系數(shù))。正如本領域技術(shù)人員所理解的那樣，模塊442和444也可以作為控制器490的一部分來執(zhí)行，或者被放置在它們各自的VU內(nèi)部以外的某些地方。
在本發(fā)明的一些實施例中，控制器490可以通過鏈路416而不是直接地與諸如下行VU 422之類的遠程場所進行通信。另外，如果需要，控制器490可以耦合到CPE 432和/或CO 434，這個鏈路用來與各自的VU進行通信。本領域技術(shù)人員可以理解的是，與多個VU的通信可以通過使用不同類型鏈路的各種方法(例如，包括DSL系統(tǒng)本身、電子信件、因特網(wǎng)上的文件傳輸程序(ftp)，或某些其它“外部”通信方法，等等)來實現(xiàn)。對遠程控制器(例如DSM中心)而言，實際的分解是從用來構(gòu)造描述矩陣信道的矩陣H的初始化和操作中收集數(shù)據(jù)、分析噪聲并決定待由多個VU使用的合適矢量。在該方法里，可以共享具有這種運算密集型功能和決定的遠程能力(而不是將該功能嵌入功率、記憶力、計算和成本都非常珍貴的VU處)。
控制器490包括段監(jiān)控工具496，它收集與系統(tǒng)400的運行相關的數(shù)據(jù)，并且可以將該數(shù)據(jù)提供給一個歷史模塊495，例如一個數(shù)據(jù)庫。矢量化控制工具492利用該數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制信號，這些控制信號分別發(fā)送到矢量信號處理模塊442、444為VU 422和VU 424所用。這些矢量化控制信號提供關于比特分配、容限、傳輸功率電平和其它合理地操作被矢量化的系統(tǒng)400所需要的運行信息(例如，在任何給定的約束內(nèi)的可用的最高總數(shù)據(jù)速率)。另外，可以包括所使用的矢量化模式(例如，如上描述的單側(cè)或雙側(cè))以及為段405進行信號處理所需的系數(shù)和其它數(shù)據(jù)。
控制器490包括頻率帶寬控制工具494，它產(chǎn)生VU 422和VU 424所用的頻率帶寬控制信號，以此來決定在鏈路416上進行通信所需的頻率帶寬。在產(chǎn)生它們各自的控制信號時，設備492和494都可以查閱或使用庫模塊495等中的歷史性能和運行數(shù)據(jù)。如前所述，模塊495可采用耦合到計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫形式。正如本領域的技術(shù)人員所知道的，設備492、494和496可以由軟件、硬件或軟件和硬件兩者的組合(例如，一個或多個計算機系統(tǒng)和/或集成電路)執(zhí)行。
執(zhí)行本發(fā)明一個或多個實施例的控制器可以是動態(tài)頻譜管理器或頻譜管理中心，也可以是計算機執(zhí)行的設備或監(jiān)控合適系統(tǒng)400和相關數(shù)據(jù)的設備的組合?？刂破魍ㄟ^用戶和/或耦合到控制器的設備可以直接或間接地指示/要求在系統(tǒng)400的運行中進行改變，也可以僅為推薦的改變。在一些實施例中，控制器所耦合到的多個上行VU可以位于同一場所(例如DSL中心局)，并且可以或不可以共享用于它們各自的傳輸信道的其它資源。在查看本發(fā)明之后，可以用于本發(fā)明實施例的相關控制器的結(jié)構(gòu)、程序和其它特性對于本領域技術(shù)人員來說是很顯然的。
本領域的技術(shù)人員可以理解的是，控制器可以位于一個和多個場所。例如，控制器可以位于與CPE耦合的CO內(nèi)部。此外，在一些實施例中，控制器可以位于基架或DSL架構(gòu)內(nèi)的其它居間場所中。最后，控制器可以位于CPE內(nèi)(例如，在用戶側(cè)收發(fā)機、調(diào)制解調(diào)器等內(nèi))。
這樣，本發(fā)明的實施例為短程DSL系統(tǒng)(在該DSL系統(tǒng)中，多個環(huán)線可用于綁定和矢量化或其它提供相似功能的協(xié)調(diào))提供了數(shù)據(jù)速率方面的巨大改進。在圖3和圖4的示范性系統(tǒng)中，4個環(huán)線分別可獲得大約每環(huán)線150Mbps的速率，在4個環(huán)線上產(chǎn)生高達約600Mbps的到CPE總數(shù)據(jù)速率。使用圖3和圖4的7信道綁定和矢量化配置中的一個，可以得到大于1000Mbps(1 Gbps)的速率，增長大于65％。
圖7提供了利用從50米到300米的不同線路長度，以及在頻率帶寬與線/信道維數(shù)的各種組合下測試所得的數(shù)據(jù)?？梢詮膱D7中所示的數(shù)據(jù)中看出，沒有低于900Mbps的速率。正如所希望的，使用所有可用的信道(7×7信道的例子)產(chǎn)生最好的結(jié)果，沒有低于1.38Gbps的速率。該數(shù)據(jù)可以與使用4個環(huán)線的高速(1 Gbps或更高)以太網(wǎng)系統(tǒng)相比。這4個環(huán)線用作具有NEXT消除但沒有矢量化或FEXT處理的四個信道，這4線中的每一線上有125MHz符號速率(每環(huán)線250Mbps)的5級PAM傳輸。事實上，它工作時速率達1.25Gbps，但備用的0.25Gbps是運行消耗(沒有運行消耗時通常4級已經(jīng)足夠了)。沒有橋接抽頭，且高速以太網(wǎng)中豐富的Cat5、Cat53和Cat6電纜非常緊地絞合在一起降低了噪聲。在這樣的系統(tǒng)中，最大范圍是100米。此外，本發(fā)明使用備用模式、更有效的自適應DMT和同步，因此每一個音調(diào)都是獨立的被矢量化的系統(tǒng)并且使用FEXT和劈分對，本發(fā)明還使用加上具有相同對數(shù)的低等級線路的300米線路。
總體而言，本發(fā)明的實施例使用各種處理，這些處理涉及存儲在一個或更多計算機系統(tǒng)中，或者通過一個或更多計算機系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實施例還涉及用于執(zhí)行這些操作的硬件設備或其他裝置。該裝置可以是為所需目的專門構(gòu)造的，或者可以是由計算機程序和/或計算機中存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可選擇地啟動或重新配置的通用計算機。此處提出的處理并非固定地涉及任何特定計算機或其他裝置。特別地，各種通用機器可以結(jié)合根據(jù)此處的教導編寫的程序使用，或者可以更加方便地構(gòu)造更專門的裝置來執(zhí)行所需的方法步驟?；谝韵陆o出的描述，這些機器中的各種的特定結(jié)構(gòu)對本領域技術(shù)人員而言將會是顯而易見的。
如上所述本發(fā)明的實施例使用各種處理步驟，這些步驟涉及計算機系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)。這些步驟是要求對物理量進行物理操控的步驟。通常，盡管并非必要，這些量采用能夠進行存儲、傳送、組合、比較和其他操控的電信號或磁信號形式。有時為方便起見，主要出于普通用法的原因，將這些信號稱作比特、比特流、數(shù)據(jù)信號、指令信號、值、要素、變量、字符、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。然而，應當記住，所有這些和類似的數(shù)據(jù)都要與適當?shù)奈锢砹肯嘟Y(jié)合，它們僅是用于這些量的便利標簽而已。
此外，所執(zhí)行的操控常被稱為這樣一些術(shù)語，例如識別、擬合或比較。在此處所述的構(gòu)成本發(fā)明一部分的任一操作中，這些操作都是機器操作。用于執(zhí)行本發(fā)明實施例的操作的有用機器，包括通用數(shù)字計算機或其他類似設備。就一切情況而論，應當記住操作計算機的操作方法與計算方法自身之間的區(qū)別。本發(fā)明的實施例涉及操作計算機處理電信號或其他物理信號以產(chǎn)生其他所需物理信號的的方法步驟。
本發(fā)明的實施例還涉及用于執(zhí)行這些操作的裝置。該裝置可以是為所需目的專門建造的，或者它可以是由計算機中存儲的計算機程序可選擇地進行啟動或重新配置的通用計算機。此處提出的處理并非固有地涉及任何特定計算機或其它裝置。特別地，各種通用機器可以使用根據(jù)此處教導所寫的程序，或者它可以更方便地創(chuàng)建更專門的裝置來執(zhí)行所需的方法步驟。通過以下給出的描述，各種這些機器的所需結(jié)構(gòu)將是顯而易見的。
另外，本發(fā)明的實施例進一步涉及包含程序指令的計算機可讀媒體，所述程序指令用于執(zhí)行各種計算機執(zhí)行的操作。該媒體或程序指令可以是為本發(fā)明專門設計或建造的，或者它們可以是計算機軟件領域技術(shù)人員眾所周知的或可能得到的種類。計算機可讀媒體的例子包括但不限于，磁媒體例如硬盤、軟盤和磁帶；光媒體例如CD-ROM盤；磁光媒體例如可光讀的軟磁盤；以及專門配置為存儲和執(zhí)行程序指令的硬件裝置，例如只讀存儲設備(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)。程序指令的例子既包括機器代碼，例如編譯器生成的機器代碼，還包括可以由計算機使用解譯器來執(zhí)行的包含更高級別代碼的文件。
圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明一個或更多實施例、可以由用戶和/或控制器使用的典型計算機系統(tǒng)。該計算機系統(tǒng)800包括任意數(shù)目的處理器802(也稱作中央處理器，或CPU)，該處理器802耦合至包括主存儲器806(通常為隨機存取存儲器，或RAM)和主存儲器804(通常為只讀存儲器，或ROM)在內(nèi)的存儲設備上。該CPU和系統(tǒng)800的某些部件還在可由集成電路或芯片來實現(xiàn)，該集成電路或芯片是能夠用作本發(fā)明實施例中的單設備。正如本領域眾所周知的，主存儲器804用來向CPU單向傳送數(shù)據(jù)和指令，而主存儲器806通常用來以雙向方式傳送數(shù)據(jù)和指令。這兩種主存儲設備都可以包括任何合適的上述計算機可讀媒體。海量存儲設備808也可以雙向地連接至CPU 802，提供額外的數(shù)據(jù)存儲容量，并且可以包括上述計算機可讀媒體中的任何一種。海量存儲設備808可以用來存儲程序、數(shù)據(jù)等等，并且它通常是次級存儲媒體，例如速度慢于主存儲器的硬盤。應當理解，在適當?shù)那闆r下，海量存儲設備808內(nèi)保留的信息可以按標準形式合并為主存儲器806的一部分，作為虛擬存儲器。專門的海量存儲設備如CD-ROM 814也可以向CPU單向傳遞數(shù)據(jù)。
CPU 802也可以耦合至接口810，該接口810包括一個或更多輸入/輸出設備，例如視頻監(jiān)控器、軌跡球、鼠標、鍵盤、麥克風、觸敏顯示器、轉(zhuǎn)換器讀卡器、磁帶或紙帶讀取器、圖形輸入板、唱針、話音或手跡識別器，或其它眾所周知的輸入設備，當然例如其它計算機。最后，CPU 802可以隨意地使用通常如812所示的網(wǎng)絡連接，耦合至計算機或電信網(wǎng)絡上。通過該網(wǎng)絡連接，期望CPU在執(zhí)行上述方法步驟的過程中，可以從網(wǎng)絡接收信息或者可以向網(wǎng)絡輸出信息。上述設備和材料對于計算機硬件和軟件領域技術(shù)人員來說是熟悉慣用的。上述硬件元件可以定義多個用于執(zhí)行本發(fā)明操作的軟件模塊。例如，用于運行碼字組成控制器的指令，可以存儲在海量存儲設備808或814上，并且可以在連同主存儲器806一起的CPU 802上執(zhí)行。在優(yōu)選實施例中，控制器分為幾個軟件子模塊。
這里提供了在DMT系統(tǒng)的頻率帶寬內(nèi)使用4096和/或8192個音調(diào)的例子。正如本領域技術(shù)人員所理解的，其它頻率帶寬頻譜可以被使用，包括頻率的較大波段。此外，在一些系統(tǒng)中可以使用NEXT/回波消除，而在其它可仿效的系統(tǒng)中使用的是FDM。此外，正如本領域的技術(shù)人員所理解的那樣，一項技術(shù)可能比另一個更先進，和/或與其它相比具有缺點(例如，F(xiàn)DM的較低的數(shù)據(jù)速率相對于NEXT/回波消除技術(shù))。
通過該書面描述，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點已經(jīng)很清楚，因此，所附權(quán)利要求意欲覆蓋本發(fā)明的所有這些特征和優(yōu)點。此外，由于對本領域技術(shù)人員來說很容易出現(xiàn)多種修改和變化，所以本發(fā)明并不限于所說明和描述的嚴格構(gòu)造和操作。因此，所述實施例應當視為是說明性且非限制性的，并且本發(fā)明不應限于此處給出的細節(jié)，而是應當由下述權(quán)利要求及其等同物的全部范圍來限定，無論現(xiàn)在還是將來是可預知的或是無法預知的。
權(quán)利要求
1.一種DSL系統(tǒng)，包括多環(huán)線段，其包括提供多達(2K-1)條通信信道的K條被綁定的環(huán)線；和耦合到該段的控制器，其配置為提供用來使該段作為被矢量化的系統(tǒng)來運行的控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器包括矢量化控制工具，并且進一步其中用戶矢量化單元(CVU)耦合到該段的第一端和該矢量化工具，并且其中基架VU(PVU)耦合到該段的第二端和該矢量化工具。
3.如權(quán)利要求2所述的DSL系統(tǒng)，其中所述PVU在基架中，并且進一步其中所述CVU在用戶駐地中。
4.如權(quán)利要求2所述的DSL系統(tǒng)，其中所述PVU在第一基架中，并且進一步其中所述CVU在第二基架中。
5.如權(quán)利要求2所述的DSL系統(tǒng)，其中所述PVU包括耦合到該控制器的矢量信號處理模塊，并且進一步其中所述CVU包括耦合到該控制器的矢量信號處理模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述通信信道中的至少一條通信信道是利用擴展的頻譜來運行的。
7.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器包括用于控制在穿越該段傳輸數(shù)據(jù)中所用的頻率帶寬的工具。
8.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器是包括矢量化控制工具的動態(tài)頻譜管理器，該矢量化控制工具包括計算機系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器包括計算機系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，進一步包括耦合到該段的第一端的第一阻抗匹配電路和耦合到該段的第二端的第二阻抗匹配電路。
11.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述DSL系統(tǒng)是ADSL系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述DSL系統(tǒng)是VDSL系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求1所述的DSL系統(tǒng)，其中所述環(huán)線利用下列綁定協(xié)議中的一項進行綁定TDIM綁定協(xié)議；以太網(wǎng)綁定協(xié)議；ATM綁定協(xié)議；或Gbond協(xié)議。
14.一種DSL系統(tǒng)，包括多環(huán)線段，其包括在(2K-1)根線上提供多達(2K-1)條通信信道的K條被綁定的環(huán)線；耦合到該段的第一端且包括第一矢量信號處理模塊的第一矢量化單元；耦合到該段的第二端且包括第二矢量信號處理模塊的第二矢量化單元；并且其中所述第一矢量化單元和所述第二矢量化單元提供穿越該段的矢量化傳輸。
15.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，進一步包括耦合到所述第一矢量化單元和所述第二矢量化單元的控制器，其中該控制器包括矢量化控制工具，其中該矢量化控制工具輔助調(diào)整穿越該段的傳輸。
16.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，其中所述第一矢量化單元在第一基架中，并且進一步其中所述第二矢量化單元在第二基架中。
17.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，其中所述第一矢量化單元在用戶駐地中，而且進一步其中所述第二矢量化單元在基架中。
18.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器是動態(tài)頻譜管理器。
19.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，其中所述控制器進一步包括用于調(diào)整在穿越該段的傳輸中所用的頻率帶寬的頻率帶寬控制工具。
20.如權(quán)利要求14所述的DSL系統(tǒng)，進一步包括耦合到該段的第一端的第一阻抗匹配電路和耦合到該段的第二端的第二阻抗匹配電路。
21.一種DSL系統(tǒng)，包括多環(huán)線段，其包括在(2K-1)根線上提供多達(2K-1)條通信信道的K條被綁定的環(huán)線；耦合到該段的第一端的第一阻抗匹配電路；耦合到該第一阻抗匹配電路的第一矢量信號處理模塊；耦合到該段的第二端的第二阻抗匹配電路；耦合到該第二阻抗匹配電路的第二矢量信號處理模塊；耦合到該第一矢量信號處理模塊和該第二矢量信號處理模塊的控制器，該控制器包括用以收集關于穿越該段的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的工具；和用以控制穿越該段的傳輸?shù)氖噶炕墓ぞ?；其中該第一矢量信號處理模塊和該第二矢量信號處理模塊處理穿越該段的傳輸。
22.如權(quán)利要求21所述的DSL系統(tǒng)，其中所述第一矢量信號處理模塊和所述第二矢量信號處理模塊提供對穿越該段的傳輸?shù)碾p側(cè)矢量化。
23.如權(quán)利要求21所述的DSL系統(tǒng)，其中所述第一矢量信號處理模塊和所述第二矢量信號處理模塊提供對穿越該段的傳輸?shù)膯蝹?cè)矢量化。
24.如權(quán)利要求21所述的DSL系統(tǒng)，其中所述段將用戶駐地設備耦合到基架。
25.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述段將第一基架耦合到第二基架。
26.一種提供高速DSL服務的方法，該方法包括綁定K條環(huán)線以提供具有多達(2K-1)條通信信道的多環(huán)線段；對穿越該段的傳輸進行矢量化。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述段具有耦合到第一矢量化單元的第一端和耦合到第二矢量化單元的第二端。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述對穿越該段的傳輸進行矢量化的步驟包括單側(cè)矢量化。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述對穿越該段的傳輸進行矢量化的步驟包括雙側(cè)矢量化。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述穿越該段的被矢量化的傳輸在至少一條信道上使用擴展的頻譜。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述控制器為該段提供矢量化控制信號。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述控制器是動態(tài)頻譜管理器。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述控制器是DSM中心。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述控制器是計算機系統(tǒng)。
35.如權(quán)利要求26所述的方法，進一步包括在該段的各個端提供阻抗匹配電路。
36.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述綁定環(huán)線包括使用下列綁定協(xié)議之一進行綁定TDIM綁定協(xié)議；以太網(wǎng)綁定協(xié)議；ATM綁定協(xié)議；或Gbond協(xié)議。
全文摘要
DSL系統(tǒng)包括多環(huán)線段，在該多環(huán)線段中K條環(huán)線被綁定以提供多達(2K－1)條通信信道。該段可以是到用戶駐地、基架間鏈路或大型DSL系統(tǒng)中任何其它合適的部分的引入線。被綁定的環(huán)線一般都相對較短，為小于等于300米。信號矢量化用來提高信道的速度和數(shù)據(jù)承載能力?？梢詫⒃摱蔚拿總€端都耦合到阻抗匹配電路以提供穿越該段的有效數(shù)據(jù)傳輸?？刂破骺商峁┯脕硎苟喹h(huán)線段作為被矢量化的系統(tǒng)來運行的控制信號。如果需要的話，該控制器也可以提供頻率帶寬控制信號?？刂破骺梢员O(jiān)控和/或收集來自DSL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息以協(xié)助產(chǎn)生控制信號?？刂破骺梢允莿討B(tài)頻譜管理器或DSM中心，它包括計算機系統(tǒng)和/或其它硬件以協(xié)助執(zhí)行所需功能。
文檔編號H04L12/64GK1954586SQ200580015585
公開日2007年4月25日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者約翰·M·卡爾夫 申請人:適應性頻譜和信號校正股份有限公司