專利名稱：用于串擾估計的設備及相關的方法
技術領域：
本發(fā)明-^:涉;SJt信^的預編碼，特別地涉及一種估計串擾信息的設備和 方法，其可用于通信^的預編碼，例4礎高速數(shù)字用戶線(VDSL)和VDSL2 姊。
背景絲
^jtbN鄰^Mt的^Mt通信^^可肯^jtb^間誘發(fā)信號。例如，；fetb4p近的
兩才^t信麟(如VDSL2)^to匕的鵬中誘發(fā)一^H言號。這種信號稱為串擾， 并il^這些^^上的通信質(zhì)量產(chǎn)生影響。由于該誘發(fā)的串#來自通信^^嫂 中的其它源的噪聲，在這些gJi^送的數(shù)據(jù)可能被該串^噪聲影響或者損 壞。接Jl^L能夠處Sit些數(shù)據(jù)之前，需要對損壞的數(shù)據(jù)進行糾jEiL者再iUL送。 通ii^少通信,中誘發(fā)的串絲者蜂M嘗通信^中誘發(fā)的串擾，可以減少損壞 數(shù)據(jù)的數(shù)量，減少糾錯或重傳的需求，并且增加可靠傳送信息的比率。
存在多種SW^M^解決方案，它們能夠斷^t信^^上的串擾的影響，尤其 ^Jt字用戶mJi的串擾的影響。這些解決方案典型tt于^^通信姊的測 J^H目應iikit配^的,條降。這種測量提M于^t通信^Mu'司的串擾的 信息，該信息可用作^J^質(zhì)量，可ii5ij數(shù)^4率，通信信道可靠性等的指示。串 擾信道系數(shù)可用于^feii信^^上的串擾影響，或者為了幾乎完狄消R^1個問 題而^H嘗串擾。
每個通信M^都可能是一個干4W吝，其在一個或多個受害g中誘發(fā)串 擾。通it^所有的旬吝中發(fā)送測試信號，可以確定每^Mh^i^對受害^的影 響。測試信號的特征在于其中功率,i^S&^—個或多^Ki^或頻率。例如，測試 信號可以^小的頻率范圍內(nèi)利用特定的功率電平來發(fā)送。受害線;^可以注意到 在該頻率范圍內(nèi)的功率，并且能夠確定該功率的幅度。特定銜咯中的誘發(fā)串擾的影響的幅度對于確定特定串擾的強度或確定哪些頻率或音頻受特定定串擾者的
串擾影響而言是4W^參考。特別地，如果每個可誘發(fā)串擾的可能的通信^(也
稱為串擾者)發(fā)射不同的功率鐠作為測試信號，則可以檢測哪個或哪些串M在 給定受害艦上誘發(fā)噪聲。
通itil種測量而得到的信息因而可^JU于將通信線路《試物iSi且或邏輯組 或綁定禾I^，定:JOt信m"上的發(fā)illM謙等。這使得網(wǎng)絡運營商能夠?qū)S己置 成使得盡可負^a^串城者斷氐串擾的影響。例如，通過以狄來自干4i^ 的具有很強串擾影響的頻率或音頻的方式選擇受害,的發(fā)^M鐠，可以改M 害^的質(zhì)量并且減少串擾。
上面給出的方法的一個問^^在,中難以調(diào)整^的發(fā)送功率頻鐠。這種
更改明顯減小了 ^的吞吐量，并且當一個^^需JH皮重新配置時甚至可能導致 對于用戶的服務中斷。因此，上面描述的技術只骨y^l于將^^J I的^，這些 ^iL可以稱為加A^,并且一旦該^^在耕中就可能不能夠處理串擾中的 較大變化。另外，通扭可能的用戶^^h^送特定的功率，可以相對簡單艦 行測量。然而，通it^iL送功率或功率譜密度(PSD)，只能夠測量或估計串 擾的幅度。利用這種技術不能"^古串擾信號的相位。這^^M利用具有幅度輛目 位的復數(shù)系IUMi行數(shù)學描述的準確串擾信itA^知的。
預編石M支術基于在數(shù)字信號W緊4^著;^送一個附加信號，該附加4言號用于 4M嘗害^kii的來自夕Nj5源的串擾。這樣，代替通過以適當?shù)姆绞脚渲猛ㄐ臹 來斷氐串擾的影響或狄串擾影響，預編碼可凈捐于外M嘗通信信il-t的串擾的影 響。預編>5%^支術基于包,度輛目位信息的串4^道信息。這種信息可以從測量 例如限幅差錯SNR中獲得。用iH^編碼的這種測量的特定例子是導頻序列和差
錯反饋的使用。G.vdsl2或g.矢量中的導頻序列的使用在ITU研究組15問題4/15 的文獻中有所描述，例如來自Upzide Labs的題目為"G.vdsJ2 pilot sequence assisted vector channel estimation" (C陽0177，日內(nèi)瓦，2006年10月)、和來自 Ikanos Communications的題目為 "G.vdsl crosstalk channel estimation with improved convergence" (NC-082, Napa Valley, 2007年4月)。；^^件中所使 用的術語差錯反饋涉;SJ，J一種方法，通itil種方法，通信系統(tǒng)中的接^L(例如
5CPE)^-個或多個艦的信號差錯，或者從接收的信號差錯中導出的值傳^JiJ 通信系統(tǒng)中的發(fā)4^幾(例如DSLAM)。接收的信號差錯可以凈嫂義為接收信號 與發(fā)i!H言號4古i十之間的差別。
的串擾信道。^4頁域技^A員應當清楚，##這些文獻，刮"^預編碼組中的每個 通信^f賴正交導頻序列是可行的。因此，在每個通信^ki^L送一個導頻序 列，這可能影響該預編碼組中的其它通信銜洛。
導頻序列(尤其是在DSL技術中)是一系列的導頻信號，它們例如從數(shù)字 用戶線接AjJU器(DSLAM)被下行發(fā)iiUij客戶端設備(CPE)，并且可以例 :M皮描述為4"QAM星座圖中的星底吝jf列。^it信^"上，所有激活的子載波 是通過來自佳月1QAM的同步幀的兩個比特而被調(diào)制，這兩個比特或者都是0 (00)或者都是l (11)。星底泉利用象PW^馬器進^^轉，^f且由于^亥4W器 的#^，僅當串擾系數(shù)確定時才需^f皮考慮。星底泉00或者11在同步符號期間 iit信mJi被下行發(fā)送。這種同步符"!i^斯^L送，通常是每256個數(shù)據(jù) 符號^^fc^送。星底泉00和11具有JJt^示，用"+l+j，，表示OO，用"-l畫 j"表示ll。本文為了筒單^L而將星底吝、00表示為"1",將星底泉ll表示為
導頻序列是一系列這樣的星座點，*-個星座點在一個單獨的同步符號中被 發(fā)送。例如，導頻序列可以由在通信^U^hj^送的1和-1的序列組成，每個同
步符號包^i亥序列中的一個點。由于這些點^:義并且為接》1^^斤知，因此可以
確定期望符號與實際符號之間的差異。這個包^H^噪聲的差異然后可以被反
，DSLAM。 DSLAM因而能夠?qū)⒉铄e反4t^導頻序列相關，從而獲得從一個 ^i^到另 一個g的串擾的幅度^4目位。
財解決方案的第一械吝、是，當預編碼組中的通信艦的數(shù)目很大時，估 計過程需要很長的時間。較大的預編碼組也需要大量的處理功率和務睹空間絲 齡處船斤有差錯反饋信息，并且將所發(fā)送的導頻序列和差錯反銜目組合以獲得 串稀計。
如果預編碼組中同時有強和弱的串財，則出鄉(xiāng)二樣泉。 一些干^^對受害^的影響明顯大于其它干^^的影響。弱串擾者的影響可能因此是不 相關的，因為與強串擾者的影響相比，它們的影響是可以忽略的?，F(xiàn)有解決方案
^A^目等的時間^i十算來確定強和弱串絲，并JLit常提供對所有串擾系數(shù)的完 ^f古計，這可能浪費了計料率和時間，因為只狄自強串財?shù)男畔⒕涂煽蟐 夠用于^ft^編碼組中的預編碼。
第三樣泉是當加A^3^皮初始化時，需要對該通信絲的串^ii行估計， 特別是該^^對預編碼組中的其它絲的影響是特別重要的。然而，財解決 方案只能夠估計整個組的串擾，這^^*當有^^加入時，在可獲得足夠的信息
iM己置^以^f亍準確的預編^e^:前需要花費一些時間。
當考慮DSL線路時，預編碼是一項新技術，它在G.矢量擴展中被引入 VDSL2。然而，并不;l^斤有的設備都支持G.矢量規(guī)范，因此并不A/斤有的通信 ^^是矢量使能的*。只支持VDSL2標準規(guī)范的通信^^為遺留姊。在 VDSL2標準規(guī)范中，針對遺留線路定義了同步符號。這意p絲在遺留線路J^ 送導頻序列可能與標準規(guī)^t^目沖突。jM^卜，遺留^^^不能夠?qū)ν椒枩y 量的差，i^DSLAM。結果，iW的系^^以獲得包^it留^^和矢量使能 的線|^二者的預編碼組中的串4W息。
本發(fā)明的目的是提^-"種用于估i"ffi編碼組中的串擾的設備，該設備能夠以 減少的計糾率來4封十串擾。本發(fā)明的另一個目的是 tii具有遺留^^和矢量使 能的線路的預編碼組中的串擾估計。本發(fā)明的又一個目的是獲得關注的線路信 息。本發(fā)明的又另一個目的是減小每次估計的^。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過一種串4^古iH殳4^實現(xiàn)的，該設備用于估計在預編碼 組中的通信^MU'司的串擾，包括 -用于;^ili導^5序列的發(fā)ili^置；
-用于接收預編碼組中的一個或多個通信mJi的差錯反^^^^置；和 -用于將該導頻序列和差錯反銜目組合從而獲得通信^間的串4^古計的串 難計裝置，^ft絲于，該設備還包括用于從該預編碼組中選擇包括一個或多^if信絲的
子集的選#^置，并且該發(fā)ill^置適于只在該子集JJC送該導頻序列。
可it^，,本發(fā)明的串拔估i"H殳備還可以包括用于基于該子集中的通信線 路的數(shù)目iM^擇所述導頻序列的裝置。
實際上，通it^該預編碼組中選^"HSt信^^子集并JLK在該子集中的通 信^40^_送該導頻序列，可以確定該子集中的^W該預編碼組中的其它^ 的串擾影響，所述其它線路可肯LI:或不是該子集的""^分。
本發(fā)明基于這樣的認識導頻序列的狄(L)缺于在其J^L送(M)導 頻序列以確定串擾系數(shù)的通信^的數(shù)目。當i4^列時，最好限制每對序列都 應當X^目正交。該限制的結果是，導頻序列的最小^L等于^的數(shù)目M。 然而，應當i^/f^J常絲列，從而斷詠自噪聲或干擾的污染，該常餅列具 有非零均值。為了獲得足夠的組合，特別是當需要正狄列同時又需要狄4捐 常數(shù)序列時，導頻序列的長度選為L》M+1。
導頻序列的長度和當前被檢查的線路的數(shù)目之間的關系使得對于較大 的預編碼組而言導頻序列較長。例如，如果預編碼組包含50個線路，則該 導頻序列必須至少為51個符號的長度。因此，現(xiàn)有技術的解決方案必須等 待直到51個符號都已經(jīng)被發(fā)送且發(fā)射機已經(jīng)接收51個符號的差錯反饋。 除了發(fā)送那些符號和接收所有符號的差錯反饋的延遲以外，這還需要較大 的存儲單元和處理功率。從每個線珞接收關于每個符號的差錯反饋，這樣 50個線路需要提供關于51個符號的差錯反饋。
選擇具有K個線路的子集減少了在其上發(fā)送導頻序列的M個線路的 數(shù)目。當從M-50的線路中選擇例如K-5個線路的子集時，該導頻序列的 長度為L-K+l-6。這意味著只有6個同步序號需要發(fā)送整個導頻序列，這 比當所有的線路同時被測試時短了許多。除了減小從開始發(fā)送導頻序列到 獲得所有的差錯反饋信息的延遲以外，計算功率和存儲需求比現(xiàn)有技術的 序列降低了。假設預編碼組包括50個線路并且子集包括5個線路，系統(tǒng)仍 需要從那50個線路中獲得信息。然而，這些線路中的每個只需要提供6 個符號的差錯反饋而不是51個符號，這是一個很大的縮減量?？梢詮脑擃A編碼組中選擇反饋子集，從而替代從該預編碼組中的所有線路獲得差錯反
饋。該反饋子集可以與被選擇用于傳送導頻序列的子集相交疊，或者可以 包括不在其上發(fā)送典型導頻序列的線路。提供兩個子集可以更大的減少所
需要的處理和存儲空間，其中 一個用于發(fā)送導頻序列而另 一個是用于收集 差錯反饋。在這種場景下，導頻序列的長度和提供反饋的線路數(shù)目都減少 了。
中，可以看出本發(fā)明的一個重要的優(yōu)點。加入線路在激活線路上引入新的 串擾，這意味著在該加入線路開始正常的全功率發(fā)送以前，它們對其他線 路的影響需要通過預編碼來凈皮確定和消除。否則，該加入線路可能中斷激 活線路或明顯降低激活線路的信號質(zhì)量。因此，找到方法來快速地估計來 自加入線路的串擾是有益的，這樣該加入線路可以快速地開始正常的全功
率發(fā)送而不損害其它的線路。為了獲得最短的延遲，選擇K =1的子集是 有益的，其中單個線路是該加入線路。對于K-1的子集，導頻序列的長度 為L=2，這意味著估計該特定的加入線路對其它線路的串擾的延遲減少到 ^JL送兩個符號。即使當確定串擾信息時考慮預編碼組中的所有線路，這
J夏矛觀廳夕1』的加八戮塔；7「從》炎頂輛> ^且Y的母亇 使用反饋信息，這也能大大減少計算需求和計算串擾信息所需要的時間。 這意p木著可以在初始化期間在加入線路上執(zhí)4亍重復的測量，每個測量都包 括來自L =2個符號的差錯反饋。在較小的時間幀中進行重復測量結果是加 入線路的許可工作功率會以比在使用較長序列的情況下更高的速率而增 加，例如如果唯一的正交導頻序列在所有通信線路上被發(fā)送則這是有必要 的。
線路上的差錯反饋測量可以是自動執(zhí)行的或者是可協(xié)調(diào)的。在一些實 施例中，例如CPE的接收機可以總是執(zhí)行對接收信號的測量并且基于那些 測量提供差錯反饋給例如DSLAM的發(fā)射機。該接收機或CPE可以對每 個信號或特定的信號或符號執(zhí)行測量。然而，發(fā)射機或DSLAM可以指示 該接收機或CPE來對特定的信號或符號執(zhí)行差錯測量，該測量持續(xù)特定的
9時期或針對特定的符號數(shù)目或直到DSLAM指示該接收機或CPE停止測 量。在對于特定符號執(zhí)行連續(xù)的測量并且一旦該測量已結束就反饋差錯的 情況下，通過簡單地發(fā)起導頻序列的發(fā)送，DSLAM就能夠確定串擾信息， 因為總是能夠獲得差錯反饋。由于連接到DSLAM或發(fā)射機的CPE或接 收機的潛在的巨大數(shù)目，發(fā)送指令到每個CPE可能給DSLAM帶來巨大 的負擔去協(xié)調(diào)這些指示，并且給在其上發(fā)送這些指示的通信線路帶來額外 的負擔。 一旦差錯反饋信息可以在CPE側獲得或者收集，差錯反饋信息就 ^J^送回來，直到執(zhí)行完所有的測量。 一旦可獲得就反饋，這樣做的優(yōu)點 是每個差錯反饋通信需要通信線路上的較少的可用帶寬，而在單個發(fā)送中 發(fā)送回所有的數(shù)據(jù)可能需要較大的峰值帶寬。DSLAM能夠從CPE請求差 錯反饋信息，或者CPE可以自動地將信息傳送到DSLAM。
應當認識到，鑒于本發(fā)明，在不是子集中的通信線路上傳送的信號不 被看成導頻序列。不屬于所選子集的通信線路通常也傳送特定的信號，而 子集中的線路傳發(fā)送它們的導頻序列。例如，如果在每個線路上導頻序列 在同步符號中被傳送，則不屬于子集的預編碼組中的線路可以在它們的同 步符號中傳送一個符號。當然，應當注意要確保在不屬于子集的線路上在 同步符號中所傳送的信號與在導頻序列中使用信號是不同的。當導頻序列 與在不屬于子集中的線路上在同步符號中所傳送的信號等同或有很強的相 關性時，使用差錯反饋從子集中的線路中準確地估計串擾系數(shù)是很困難的 或者是不可能的。另一方面，當導頻序列與在不屬于子集中的線路上在同 步符號中所傳送的信號正交時，后者的信號完全不會影響使用差錯反饋從 子集中的線路中估計串擾系數(shù)的能力。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備還可以包括用于基于差錯反饋和 導頻序列之間的相關性來估計串擾的裝置。
發(fā)送導頻序列的i殳備，例如DSLAM，知道所發(fā)送的導頻序列。通過 從接收該導頻序列的例如CPE的設備接收差錯反饋信息，該設備能夠確定 在其上發(fā)送導頻序列的線路與使用從其獲得的差錯反饋信息的線路之間的 串擾信道的串擾系數(shù)。基于發(fā)送的導頻序列和接收的差錯反饋之間的相關性可以確定串擾系數(shù)。相關性保證獲得對該串擾系數(shù)的準確估計，并且保 證串擾信道被準確地表征。這種準確的信息然后可以用于適配預編碼從而 基本上消除來自現(xiàn)有的串擾信道的干擾。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備的發(fā)送裝置可以適于在子集中的 每個通信線路上發(fā)送不同的導頻序列。
進一步可選地，該導頻序列可以是非常數(shù)序列。
對差錯反饋信息的使用足以確定影響給定通信線路的串擾信道。因此， 可以在子集中的每個線路上發(fā)送導頻序列以及在子集中的所有通信線路上 同時地使用相同的序列。然而，這個技術的缺點是不能夠唯一地識別子集 中的特定線路對預編碼組中的其它線路的影響。
通過在子集中的通信線路上使用不同的導頻序列，可以確定準確的串
擾信道系數(shù)，該系數(shù)^JC送特定導頻序列的線路與從其收集差錯反饋信息 的預編碼組中的每個線5MJ'司的串擾信道系數(shù)。每個通信線路具有不同的 導頻序列確保了每個現(xiàn)有的串擾信道都是已知的，而不是大概地知道特定 線路上的總串擾影響。
不同的導頻序列是指沒有任何兩個導頻序列是相同的導頻序列。另外， 選擇互相正交的導頻序列是有益的，這意味著任意兩個序列之間的相關性 為零。另外，最好保證導頻序列與在不屬于子集的其它通信線路上、在其 中傳送導頻序列的符號中的任何正常傳輸也是正交的。該序列優(yōu)選地由1 或-l組成，并且優(yōu)選地經(jīng)常變化。通常是常數(shù)的信號，例如僅具有從l到 -l的一次改變(>^之亦然)的序列，可能與通信線路上的控制信號相似并 且因而導致問題，這應當被避免。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備的發(fā)送裝置可以適于在一個或多 個同步符號中發(fā)送導頻序列。
進一步可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備還可以包括用于在該通信 線路中產(chǎn)生附加的同步標記的裝置。
G.矢量組織考慮在同步符號上發(fā)送導頻序列，該同步符號經(jīng)由通信線 路而被發(fā)送。遺留線路利用同步符號從發(fā)射機(例如DSLAM)向接收機(例如CPE)傳送同步標記。例如，當在線重新配置(OLR， On-Line Reconfiguration )請求從CPE被發(fā)送到DSLAM時，DSLAM通過發(fā)送同 步標記來確認OLR請求的接收。同步標記通常是同步符號在的符號的改 變，或者是從l到-l或者是從-l到1，否則這個符號是常數(shù)。然而，對于 矢量使能的線路來說，同步符號的使用沒有在標準規(guī)范中規(guī)定，因此這些 符號可以用作其他的用途，例如發(fā)送導頻序列。
由于遺留線路不提供測量同步符號上的差錯信號和將差錯反饋提供給 發(fā)射機或DSLAM的功能，因此不能使用差錯反饋方法來確定由其它線路 在這些線路上誘發(fā)的串擾。然而，通過產(chǎn)生附加的同步標記，可以有效地 在遺留線路上發(fā)送導頻序列。因此，通過提供用于產(chǎn)生同步標記的裝置， 可以確定由遺留線路在也稱為矢量使能的線路的按照G矢量規(guī)范操作的通 信線路上誘發(fā)的串擾。矢量使能的線路能夠確定接收的同步符號上的差錯 信息，并且能夠?qū)⑦@種差錯信息反饋給發(fā)射機。
在CO端從DSLAM通過遺留線路發(fā)送到CPE的同步符號由CPE按 照據(jù)標準規(guī)范來解釋。因此，作為導頻序列的一部分而^JC送的任何同步 符號都由CPE以標準的方式來解釋。為了克服這個問題，DSLAM可以在 線路上產(chǎn)生附加的同步標記，該標記然后可以用作導頻序列中的元素。產(chǎn) 生用作導頻序列的 一部分的同步標記的第 一種方法是在一個或多個音頻上 降低來自DSLAM側的功率。通過在小量數(shù)目的音頻上降低功率，功率降 低的影響是可以忽略的，但是要求比特交換。作為功率降低的結果，該CPE 將請求比特交換。這樣的請求需要由DSLAM通過發(fā)送同步標記到CPE 來確認。這個同步標記應當用作導頻序列中的一個元素?？蛇x地，DSLAM 可以只發(fā)送非期望的同步標記到CPE。如果CPE不期望這個同步標記， 例如因為沒有產(chǎn)生OLR請求，則它可以丟棄這個同步標記。這兩種產(chǎn)生 形式可以用于發(fā)送導頻序列從而提供關于遺留線路對矢量使能線路的串擾 影響的信息。然而，這也意味著同步符號的超載以及CPE和控制信道上的 附加負載。因此，如果可能的話限制對產(chǎn)生的同步標記的使用是有益的。 當估計來自遺留線路的串擾時，使用小的子集和短的序列是有益的，因為遺留線路只需要當它們屬于子集時發(fā)送產(chǎn)生的同步標記，而當它們不屬于 子集時不需要發(fā)送產(chǎn)生的同步標記。
產(chǎn)生同步標記的技術是有利的，因為它實現(xiàn)了遺留線路上的導頻序列 傳輸。這意味著在預編碼組中，從矢量使能的線路到矢量使能的線路以及 從遺留線路到矢量使能線路的串擾信息是可以獲得的。因此，可以獲得對 于矢量使能線路的完整串擾信息，這使得能夠在預編碼組中的所有矢量使 能的線路上4吏用預編碼。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的的串擾估計設備還可以包括用于針對通信線路 子集中的每個通信線路選擇包括一個或多個音頻的音頻子集的裝置，以及 用于只在所述音頻子集中發(fā)送導頻序列的裝置。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備還可以包括用于針對不屬于音頻 子集的音頻而插入差錯反饋信息和/或串擾系數(shù)估計的裝置。
通常設想當通信線路M于離散多音頻(dmt)系統(tǒng)時，分配給該通
信線路的導頻序列的相同元素在同步符號期間在每個音頻上,皮發(fā)送。例如， 如果針對子集中的通信線路的所分配導頻序列是[l，l，-l，-l],則發(fā)射機在所
有音頻上發(fā)送"1"，之后在所有的音頻上發(fā)送值"1"，然后在所有音頻
上發(fā)送"-r，，并且最后在所有的音頻上發(fā)送"-r 。典型地，在g矢量 的情況下，在同步符號期間送"r和"-r ，其中用在線路上傳送的數(shù)據(jù) 符號來替換該同步符號。
如上面所討論的，用于為這種系統(tǒng)創(chuàng)建導頻序列的常規(guī)方案如下工作。
存在m個線路，并且選擇k個線路的子集用于估計。選擇優(yōu)選地是相互 正交的導頻序列的長度為l^k+1的k個導頻序列(例如使用沃爾什-哈 達馬序列)。利用這些參數(shù)，估計過程用一組長度為l的導頻序列來獲得 針對k個線路的估計。
然而，通過在音頻子集上估計串擾系數(shù)和優(yōu)選地通過內(nèi)插獲得其余的 系數(shù)，可以達到一個比較令人滿意的折衷。這利用了串擾系數(shù)隨音頻索引 的變化而變化的平滑性。假設串擾信道有適當?shù)钠交?，為了達到給定的準 確度而允許降低所需要的時間和/或復雜度。
13引入新的系數(shù)w，它代表針對音頻子集而選擇的音頻之間的間距。也 就是說如果\￥=1，則所有的音頻都將被估計，因此在通信線路上的所有音 頻上發(fā)送導頻序列的元素。如果\￥=4，則只在每4個音頻中的一個音頻上 直接估計串擾，因此在通信線路上的每第四個音頻上發(fā)送導頻序列的元素。 仍然是M條線路，并且選擇K個(優(yōu)選地相互正交的)長度L》K+1的導 頻序列，從而能夠針對在一個時刻的給定音頻上的K個線路。優(yōu)點是當K 個導頻序列中的每一個被分配給W條不同的線路時，N=KW條線路具有 在任何一個迭代中所分配的序列。因此，通過使用不同的音頻在每條通信 線路上傳送導頻序列，相同的導頻序列可以:f皮用于估計W條線路的串擾信 道系數(shù)。因此，只使用N/W個不同的導頻序列就可以估計預編碼組中的包 括N條線路的子集的串擾信道系數(shù)。
下面給出的是如何在音頻上安排導頻序列的一個特定的例子。然而應 當指出，本領域的技術人員可以考慮在音頻上安排導頻序列的其他方式。 共享一個導頻序列的W條線路中的第一條線路在索引為K的音頻上發(fā)送 導頻序列以使得k mod W=l。第二條線路在音頻上發(fā)送該導頻序列以使得 kmodW=2,等等。換句話說，第一個音頻在第一條線路上傳送該導頻序 列的第 一個元素。笫二個音頻在第二條線路上傳送該導頻序列的第 一個元 素，等等。W個音頻之后，在第一條線路上在音頻W+l中發(fā)送導頻序列 的第二個元素，在第二條線路上在音頻W+2中發(fā)送導頻序列的第二個元 素，等等。不屬于音頻子集的所有其它音頻發(fā)送不用于串擾信道估計且通 常為常數(shù)序列的序列。例如，在第一條線路上，音頻2到W， W+2到2W 等等，發(fā)送常數(shù)序列。最終，在一個給定迭代中不屬于子集一部分的所有 線路發(fā)送不用于串擾估計且通常在所有音頻上為常數(shù)序列的序列。
在長度為L的序列已被發(fā)送之后，系統(tǒng)可以直接估計通信線路子集中 的線路上的音頻子集中所有音頻的串擾系數(shù)。在子集中的給定線路上，估 計每W個音頻中的一個音頻。關于該線路上的其余音頻的系數(shù)可以通過直 接估計的系數(shù)之間的內(nèi)插來被估計。
利用這些M,估計過程花費時間L來獲得關于WK條線路的估計，其中計算和存儲復雜度與MK成比例。估計的方差與1/L成比例，并且獲 得所有線路的估計所需要的總時間是ML/(WK)。
本發(fā)明的優(yōu)點是在復雜度相似的情況下，通過因數(shù)W>1增加其串擾系 數(shù)可被同時估計的線路的數(shù)目。這減少了通過因數(shù)W估計所有的線路所需 要的時間量?？梢允褂玫腤的最大值是通過隨頻率的變化而變化的串擾信 道的平滑性來被確定的。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備的選擇裝置可以適于基于下列內(nèi) 容中的一個或多個來選擇子集
-關于預編碼組中的即將到來的通信^的指示；
-關，編碼組中的遺留或矢量使能的通信 的指示；
-對預編碼組中的強串擾者的知曉；
-預編碼組中的串MJS1時間的演變；和
-關于損壞或丟失的差錯反饋測量的知識。
關于預編碼組中的即將到來的通信線路的例如指示或標識的信息可以 被用于確定哪些線路將構成子集的一部分。例如，任何即將到來的或加入 的通信線路可以是對于在包括作為加入線路的 一條線路的子集上執(zhí)行串擾 估計的一個觸發(fā)。這樣，可以相應地更新可用串擾信道系數(shù)以納入新的線 路和串擾的變化。
在特定的情況下，可能期望子集中只包含特定類型的線路。遺留線路 只能夠在特定的條件下傳送導頻序列并且不能提供差錯反饋。因此，優(yōu)選 地只在矢量4吏能的線路上^(吏用導頻序列。只選擇矢量4吏能的線路或遺留線 路還可以確定導頻序列是如何被發(fā)送的。例如，如果子集中沒有遺留線路， 則發(fā)送設備可以禁用用于產(chǎn)生同步標記的裝置。作為另一個例子，當估計 來自遺留線路的串擾時，發(fā)送設備可以使用小子集和短序列，而當估計來 自矢量使能的線路的串擾時，發(fā)送設備可以使用較大子集和較長序列。
當特定的預編碼組包括若干強串擾者時，將這些已知的強串擾者包括 在一個子集中可能是有益的。通常從強串擾者獲得的串擾信息代表了預編 碼組中的所有串擾的主要部分。因此，通過僅確定關于與強串擾者有關的串擾信道的串擾系數(shù)，與確定預編碼組中的所有串擾信道相比，可以得到 對總串擾的良好估計并且可以節(jié)省資源。另外，由給定的通信線路誘發(fā)的
串擾可能隨時間而變化。當選擇子集時可以考慮到這種信息。例如，當串 擾中的變化超過特定的閾值時，系統(tǒng)可以更頻繁地重新評估與其上的串擾
已改變的指定線路有關的串擾信道。這樣，不需要測量預編碼組中所有線 路的串擾信道也可以保持該信息是最新的。
在一些情況下，CPE上的差錯測量可能祐:脈沖噪聲損壞，或者從CPE 發(fā)送到CO的差錯測量可能沒有正確地接收。在這種情況下，可用的差錯
測量足以用來準確地估計特定的串擾系數(shù)但是不足以估計其它系數(shù)。在這 種情況下，子集可以被選擇成包括由于丟失或損壞的差錯測量而4吏得其串 擾系數(shù)仍然未知的線路。
可選地，所述預編碼組中的通信線路和所述子集中的通信線路是數(shù)字 用戶線路。
進一步可i^i也，##本發(fā)明的串拔估i"H殳備可以被M到數(shù)字用戶錢(5^^入
多路aj^j器和/或網(wǎng)^"析儀中。
例如DSLAM或其它接入復用器，網(wǎng)絡分析儀等的網(wǎng)絡設備理想地適 于跟蹤串擾信道系數(shù)。接入復用器直接包括在通信線路中，其中數(shù)據(jù)在該 通信線路上傳送并且其串擾信道系數(shù)被確定。接入復用器耦合到這些通信 線路并且通過這些通信線路發(fā)送和接收信息。通過集成根據(jù)本發(fā)明的串擾 估計設備，DSLAM可以控制傳輸。相似地，網(wǎng)絡分析儀能夠跟蹤網(wǎng)絡中 的所有串擾信道并且能夠指示接入復用器執(zhí)行特定的串擾信道估計。
可選地，在根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備中，子集中的通信線i^:目為 至少一個，并且少于預編碼組中通信線路的總數(shù)。
考慮到上面給出的關于導頻序列長度與在其上發(fā)送導頻序列的線路的 數(shù)目有關的說明，所述串擾估計設備可以適于為子集選擇至少一個但少于 預編碼組中所有線路的數(shù)目的線路。小子集提供串擾信道系數(shù)的速度比大 子集高，但是大子集可以提供更準確的估計。理想的大小取決于添加一條 線路到子集的選擇標準，在準確性和延遲方面的期望性能以及其它的因素，例如預編碼組中的可用通信線路的數(shù)目，已經(jīng)可用的串擾信息等等。
本發(fā)明還涉及一種用于估iffi編碼組中的通信^之間的串擾的方法，包括 如下步驟
-發(fā)送導頻序列；
-接^^斤述預編碼組中的一個或多^it信^上的差錯反銜和
-將所述導頻序列與所述差錯反銜目組合從而獲得通信線t間的串4^f古
計，
^#征在于，該方法還包括^M^斤述預編碼組中選擇包括一個或多個通信g的子 集的步驟，并且^^iEi^于，發(fā)送導頻序列的步艦于只在所述子ILhj^^斤 述導頻序列。


圖1示出了 DSLAM的概觀，其中納入了本發(fā)明的一個實施例，該 DSLAM連接到若干CPE設備；和
圖2a和2b示出了在通信線路上發(fā)送的導頻序列。
M實施方式
圖1示出了 DSLAM 101,它連接到若干CPE設備102l至102" 。 CPE 102l至CPE 102"通過各自的VDSL2線路103l至103"互相連接。在這個 特定的實例中，線路103l到103n都構成同一預編碼組的一部分，并且這 個實例中的預編碼組被限制為線路103l到103"。
在這個特定實施例中，DSLAM 101具有根據(jù)本發(fā)明的串擾估計設備。 DSLAM 101因而能夠定義導頻序列、從線路103l至103"中選擇一個子集、 在子集中的每個所選線路上發(fā)送導頻序列、以及接收來自CPE 102l到 102"的差錯反饋。DSLAM 101中的串擾估計設備因而可以被用于確定串 擾信道系數(shù)，該系數(shù)表示預編碼組中的線路之間的串擾信道。對于這個實 例，考慮線路103 l至1033是矢量使能的線路而線路103 4和1035是遺留線 路。在第一實例中，DSLAM 101選擇線路103l到1033作為預編碼組的子 集。該DSLAM生成三個長度為4的正交導頻序列，每個序列對應于所選 子集中的每個線路。三個導頻序列為[l，l，-l,-l，[l，-l，l，-l]和[l，-l,-l，l，它 們分別用于線路103l至1033。圖2a更詳細地示出了該實例中的這些導頻 序列是如何在線路103l至1033上隨時間推移而被傳送的。在這個實例中， DSLAM 101并不聚焦于獲得關于線路1034和1035的信息，因此在這些線 路上發(fā)送常數(shù)同步序列。
圖2a示出了在特定時期內(nèi)在通信線路103l至1035上所傳送的符號。 在這個時期期間，若干同步符號和若干數(shù)據(jù)符號通過線路從DSLAM 101 被傳送到各自的CPE102l至1025。應當指出，在所顯示的同步符號之前， 線路傳送數(shù)據(jù)符號，因此這個附圖不必以靜默線路或其上沒有數(shù)據(jù)傳送的 線路開始。然而，不排除在一個或多個所示線路上，該同步符號是該線路 上所傳送的第一信號。每個線路上的同步符號被同時傳送。每個導頻序列 的第一個符號在每條線路上被同時傳送，然后在一個數(shù)據(jù)符號之后傳送每 個導頻序列的第二個符號，等等。
在這個第一實例中，假設DSLAMIOI想要得到關于線路103l至1033 對預編碼組中的所有其它線路的串擾信道的信息。該預編碼組中的 DSLAM 101監(jiān)視來自每個線路103l至103"的差錯反饋，并且將該導頻序 列與該差錯反饋相組合以通it^目關性來獲得串擾信息。DSLAM 101也監(jiān) 視來自線路103l至1033的差錯反饋信息，線路103l至1033組成子集并 且在其上傳送導頻序列。如果預編碼組中出現(xiàn)任何遺留線路，則DSLAM 101將不接收來自那些線路的差錯反饋。
圖2b示出了第二實例，其中矢量^f吏能的線路103l至1033和遺留線路 1034至1035都存在。與圖2a相似，圖2b示出了隨著時間推移的發(fā)送符 號。在前兩個同步符號期間，DSLAM 101想要獲得關于來自遺留線路1034 的串擾信道的信息。為了得到這個信息，DSLAM 101使用所產(chǎn)生的同步 符號來在線路1034上發(fā)送導頻序列[1,-11并且在所有其它的線路上發(fā)送常 數(shù)序列。DSLAM將在第一和第二個同步符號期間接收自矢量使能的線路，從而獲得線路1034對線路 103l至1033的串擾系數(shù)的估計。類似地，在第三和第四個同步符號期間， DSLAM 101想要獲得關于來自線路1035的串擾信道的信息。為了得到這 個信息，DSLAM 101使用所產(chǎn)生的同步符號來在線路1035上發(fā)送導頻序 列[-l,l并且在所有其它的線路上發(fā)送常數(shù)序列。DSLAM將在第三和笫四 個同步符號期間接收自線路103l至1033的差錯反饋與導頻序列-l，l相 關，從而獲得線路1035對線路103l至1033的串擾系數(shù)的估計。由于在給 定的時刻只有一個線路包含于關注的子集中，因此在這個實例中每個遺留 線路只需要使用 一個所產(chǎn)生的同步標記。
圖1示出了連接到DSLAM的全部六條通信線路。然而，在現(xiàn)實世界 的情景中，DSLAM通常連接到多于六個的的線路上。另外，預編碼組可 能不限于連接至單個DSLAM的線路。例如，預編碼組可以包括幾十條線 路，它們分布于若干DSLAM上。這種情況下，可能需要DSLAM之間的 協(xié)調(diào)。此外，圖1僅示出了通信網(wǎng)絡中與理解本發(fā)明相關的單元。因此， 例如與DSLAM連接的網(wǎng)絡設備的單元、連接DSLAM到這種設備的鏈路 以及中間設備等沒有在這個圖中顯示。本領域技術人員應當認識到，現(xiàn)實
世界的情景中通常包括比這個圖中顯示的復雜的多的網(wǎng)絡拓樸。
另外，圖2a和2b僅示出了導頻序列的一個實例和信息是如何在特定 的線路集合上被傳送的。顯然，導頻序列和線路選擇的其它組合也是可行 的。
盡管已經(jīng)參照指定的實施例說明了本發(fā)明，然而本領域技術人員應當 清楚，本發(fā)明不限于前面說明的實施例的細節(jié)，并且在不脫離本發(fā)明范圍 的情況下，本發(fā)明可以體現(xiàn)為各種不同的變化和修改。因此，本實施例也
被看作是說明性而非限制性的，本發(fā)明的范圍是由所附權利要求來指明的， 而不是由前面的描述來指明，并且與權利要求等價的意義和范圍內(nèi)的所有 變化都包括在其中。換句話說，設想覆蓋了落入基本原理范圍內(nèi)且本專利 申請中主張其基本屬性的權利的所有修改，變型或等價物。本專利申請的 讀者還應當理解，詞語"包括"或"包含"并不排除其他的單元或步驟，詞語"一個"不排除多個，并且單個元件(例如計算機系統(tǒng)、處理器或另 一個集成單元)可以實現(xiàn)在權利要求中列出的幾個裝置的功能。權利要求 中的任何參考標記不應當被解釋為限制各個有關權利要求。在說明書或權 利要求中使用的術語"第一，，、"第二"、"第三"等是用來區(qū)分相似的 單元或步驟，而不一定是說明順序或時序。應當理解，如此^f吏用的術語在 適當?shù)沫h(huán)境下是可以互換的，并且本發(fā)明的實施例能夠按照本發(fā)明以其他
順序^Mt，或者以與上面描述或i兌明的實施例不同的定向中:^作。
權利要求
1.一種用于估計預編碼組中的通信線路之間的串擾的串擾估計設備，包括-用于發(fā)送導頻序列的發(fā)送裝置；-用于接收所述預編碼組中的一個或多個通信線路上的差錯反饋的接收裝置；和-用于將所述導頻序列和所述差錯反饋相組合從而獲得所述通信線路之間的串擾估計的串擾估計裝置，其特征在于，所述設備還包括用于從所述預編碼組中選擇包括一個或多個通信線路的子集的選擇裝置，其特征還在于，所述發(fā)送裝置適于只在所述子集上發(fā)送所述導頻序列。
2. 才N^權利要求l所述的串4^古i"H殳備，^ft4l^于，所述串^M古ifi殳備還 包括用于基于所ii子集中的^lfc目^i^擇導頻序列的裝置。
3. 根據(jù)權利要求1所述的串擾估計設備，其特征在于，所述串擾估計 設備還包括用于基于所述差錯反饋與所述導頻序列之間的相關性來估計串 擾的裝置。
4. 根據(jù)權利要求1所迷的串擾估計設備，其特征在于，所述發(fā)送裝置 適于在所述子集中的每個通信線路上發(fā)送不同的導頻序列。
5. 才Nt權矛決求l所述的串^fi^H殳備，^##于，所述導頻序列是非常 絲列。
6. 條權被求1所述的串粉湘殳備，將絲于，所狄銶置適于在 一個或多個同步符號中發(fā)i^斤迷導頻序列。
7. 根據(jù)權利要求1所述的串擾估計設備，其特征在于，所述設備還包 括用于在所述通信線路中產(chǎn)生附加的同步標記的裝置。
8. 根據(jù)權利要求1所述的串擾估計設備，其特征在于，所述設備還包 括用于為所述通信線路的子集中的每個通信線路選擇包括一個或多個音頻 的音頻子集的裝置，和用于只在所述音頻子集中發(fā)送所述導頻序列的裝置。
9. 根據(jù)權利要求9所述的串擾估計設備，其特征在于，所述設備還包括用于針對不屬于所述音頻子集的音頻而插入差錯反饋信息或串擾系數(shù)估 計的裝置。
10. 根據(jù)權利要求l所述的串擾估計設備，其特征在于，所述選擇裝 置適于基于下列內(nèi)容中的一個或多個來選擇所述子集 關于所述預編碼組中的即將到來的通信M的指示；-關于所述預編碼組中的遺留的或矢量使能的通信^的指示；-對于所述預編碼組中的強串擾者的知曉；-所述預編碼組中的串艦時間的演逸和-對于損壞減丟失的差錯反饋測量的知識。
11. 才Nt權矛J^求1所述的串4^古iH殳備，^#絲于，所述預編碼組中 的通信^^和所述子集中的通信m";Ut字用戶^。
12. 條權艦求11所述的串稀妝備，糾絲于，所述設械絲 到數(shù)字用戶線1^#^1)器和/或網(wǎng)^^析儀中。
13. 才N^權禾'J^求l所述的串^W古i^殳備，^#絲于，所述子集中的通 信 的數(shù)目^少一個，并且少于所述預編碼組中通信*的總數(shù)。
14. 一種用于估計預編碼組中的通信，t間的串擾的方法，包括下列步驟-發(fā)送導頻序列；-接jJ^斤述預編碼組中一個或多^it信^IJi的差錯反銜和-將所述導頻序列和所^t錯反銜目組合從而獲得所^it信m^間的串擾 估計，^#絲于，所^'減包括^^斤述預編碼組中選擇包括一個或多^Ht信絲的 子集的步驟，^4WEi^于，所ii^送導頻序列的步^it于只在所述子ILUL送 所述導頻序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于估計預編碼組中的通信線路之間的串擾的串擾估計設備。該串擾估計設備包括用于發(fā)送導頻序列的發(fā)送裝置和用于接收預編碼組中一個或多個通信線路上的差錯反饋的接收裝置。該串擾估計設備還包括用于將該導頻序列和該差錯反饋相組合從而獲得通信線路之間的串擾估計的串擾估計裝置。該設備還包括用于從預編碼組中選擇包括一個或多個通信線路的子集的選擇裝置。該發(fā)送裝置適于只在所述子集上發(fā)送導頻序列。
文檔編號H04L1/00GK101645754SQ20091016699
公開日2010年2月10日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2008年6月16日
發(fā)明者A·E·阿希赫明, 林德 萬韋恩加登 A·J·德, C·J·努茲曼, G·G·T·克雷默, H·喬, J·J·M·馬斯, P·A·懷廷 申請人:阿爾卡特朗訊公司