專利名稱：用于消除串音的資源分配的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及通信系統(tǒng)，且尤其是涉及用于在數(shù)字用戶線(xDSL)系統(tǒng)中減輕 下行和上行遠(yuǎn)端串音(FEXT)的效應(yīng)的系統(tǒng)和方法。背景數(shù)字用戶線(xDSL)技術(shù)近年來(lái)響應(yīng)于對(duì)高速互聯(lián)網(wǎng)接入的要求而發(fā)展。xDSL技 術(shù)利用現(xiàn)有電話系統(tǒng)的通信介質(zhì)。因此，普通老式電話系統(tǒng)(P0TQ和xDSL系統(tǒng)兩者共享 xDSL兼容的用戶端的公共線。類似地，其它業(yè)務(wù)例如時(shí)間壓縮復(fù)用(TCM)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 絡(luò)(ISDN)也可共享具有xDSL和POTS的公共線。在電信領(lǐng)域中，術(shù)語(yǔ)“串音”指從一個(gè)或多個(gè)其它干擾信道(或打擾信道)通過(guò)將 干擾信道耦合到消息信道的路徑進(jìn)入消息信道或打擾信道的干擾。串音導(dǎo)致減小的信噪比 (SNC)，其可在語(yǔ)音系統(tǒng)中產(chǎn)生低音頻質(zhì)量或在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生減小的數(shù)據(jù)率和/或增加 的誤差。存在被特征化的很多類型的在xDSL線上的串音機(jī)制，兩種主要是遠(yuǎn)端串音 (FEXT)和近端串音(NEXT)。FEXT指在干擾對(duì)上的接收器相對(duì)于干擾對(duì)上的發(fā)射器位于通 信線的遠(yuǎn)端處時(shí)出現(xiàn)的電磁耦合。自FEXT通常指通過(guò)使為與受影響的線相同業(yè)務(wù)類型所 提供的線相鄰所引起的干擾，雖然也可為不同的業(yè)務(wù)提供相鄰線和受影響的線。相反，ΝΕΓΓ 從連接在線對(duì)的一端的干擾源產(chǎn)生，這在與干擾源相同的端部處引起消息信道中的干擾。根據(jù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求在電話電纜內(nèi)的線對(duì)的分配一般導(dǎo)致線對(duì)利用的隨機(jī)分布，其中很 少精確記錄實(shí)際配置。由于電纜束內(nèi)的不同雙絞線對(duì)的物理接近度(由于對(duì)扭曲、電纜分 線、電纜分接等)，由相鄰線之間的電磁干擾引起的串音常常是傳輸環(huán)境中的主要噪聲源。 此外，由于發(fā)生電纜分線和分接的電纜中的對(duì)扭曲，線對(duì)可極接近跨越其長(zhǎng)度的不同部分 的很多不同對(duì)。在電話co(中心局)，極接近的對(duì)可使用各種調(diào)制系統(tǒng)攜帶不同類型的業(yè) 務(wù)，其中特別對(duì)相當(dāng)不同的長(zhǎng)度的對(duì)有信號(hào)水平的相當(dāng)大的差異(和接收器敏感度)。當(dāng)串音影響總性能時(shí)，F(xiàn)EXT和自FEXT繼續(xù)是xDSL通信系統(tǒng)中的問(wèn)題。處理串音 的當(dāng)前方法受到各種察覺到的缺點(diǎn)的困擾，例如增加的設(shè)計(jì)成本、高存儲(chǔ)器使用率和對(duì)計(jì) 算資源的明顯增加的需要以及其低效的使用。因此，在工業(yè)中存在對(duì)處理前述缺陷和不足 的直到此時(shí)未解決的需要。發(fā)明概述其中一個(gè)實(shí)施方式是一種在多用戶通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的用于為每個(gè)受害用戶執(zhí)行遠(yuǎn)端串音(FEXT)消除的方法。方法包括對(duì)于在全部受害用戶之中的每個(gè)受害用戶跨越系 統(tǒng)中的全部音頻計(jì)算(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值以進(jìn)行部分FEXT消除，其中N是在部 分FEXT消除中所涉及的系統(tǒng)中的用戶的總數(shù)。方法還包括跨越系統(tǒng)中的全部音頻確定信 噪比SNR以進(jìn)行部分FEXT消除，并且對(duì)于每個(gè)音頻排序(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值。 方法還包括對(duì)于每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)SNR函數(shù)值并對(duì)于每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)速率差函 數(shù)值?；谒判虻?N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值，根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃法執(zhí) 行資源分配，其中動(dòng)態(tài)規(guī)劃法包括遞歸地選擇干擾者和音頻中的一個(gè)或多個(gè)。另一實(shí)施方式是一種用于執(zhí)行遠(yuǎn)端串音(FEXT)消除的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括選擇模塊， 其配置成排序與部分FEXT消除中所涉及的系統(tǒng)中的N個(gè)總用戶相關(guān)聯(lián)的(N-I)個(gè)規(guī)范化 的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值。選擇模塊包括資源分配器，資源分配器配置成執(zhí)行動(dòng)態(tài) 規(guī)劃以通過(guò)為由資源分配器執(zhí)行的動(dòng)態(tài)規(guī)劃的每一步選擇干擾者和音頻中的一個(gè)或多個(gè) 遞增地分配資源。另一實(shí)施方式是一種在多用戶通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的用于為每個(gè)受害用戶執(zhí)行遠(yuǎn)端 串音(FEXT)消除的方法。方法包括執(zhí)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃以根據(jù)與部分FEXT消除中所涉及的系統(tǒng) 中的N個(gè)總用戶相關(guān)聯(lián)的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值分配資源，其中 動(dòng)態(tài)規(guī)劃包括選擇音頻和要對(duì)于音頻被消除的一個(gè)或多個(gè)干擾者。依據(jù)下述附圖或詳細(xì)描述的分析，本公開的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員是顯然的或變得顯然。意圖是全部這樣的附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)被包括 在該描述內(nèi)、是在本公開的范圍內(nèi)、且由附加的權(quán)利要求來(lái)保護(hù)。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明參考下面的附圖可更好地理解本公開的很多方面。附圖中的部件不一定按比例繪 制，而是強(qiáng)調(diào)清楚地說(shuō)明本公開的原理。而且，在附圖中，相似的數(shù)字在幾個(gè)附圖中始終表 示相應(yīng)的部分。圖IA示出一般在DSL系統(tǒng)中經(jīng)歷的各種類型的串音。圖IB示出每個(gè)速率業(yè)務(wù)可如何表示應(yīng)由用戶獲得的最小和最大速率以滿足某種 類型的業(yè)務(wù)。圖2示出可實(shí)現(xiàn)用于執(zhí)行部分FEXT消除的實(shí)施方式的系統(tǒng)。圖3示出在中心局內(nèi)的用于實(shí)現(xiàn)圖2所示的各種部件的裝置的實(shí)施方式。圖4是用于執(zhí)行使用圖2所示的部件而實(shí)現(xiàn)的部分FEXT消除的流程圖。圖5示出在用于執(zhí)行部分FEXT消除的

圖1的系統(tǒng)中所示的選擇模塊和FEXT消除 器之間的信號(hào)流。詳細(xì)描述概述了本公開的不同方面之后，現(xiàn)在將詳細(xì)參考如附圖所示的本公開的描述。雖 然將結(jié)合這些附圖描述本公開，但并沒有將其限制到這里公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的意 圖。相反，意圖是涵蓋包括在如所附權(quán)利要求限定的本公開的精神和范圍內(nèi)的所有可選形 式、更改和等效形式。為了調(diào)節(jié)在整個(gè)可用頻譜內(nèi)的性能變化，數(shù)字用戶線(xDSL)系統(tǒng)一般使用分立 的多音調(diào)(DMT)技術(shù)(例如，多載波技術(shù))，其將雙絞線對(duì)銅線的可用帶寬分成多個(gè)信道或 倉(cāng)(bin)。通過(guò)使用DMT，可用帶寬被分成多個(gè)子信道或音調(diào)，且數(shù)據(jù)同時(shí)在幾個(gè)子信道上被傳輸，這取決于每個(gè)子信道的傳輸特征。例如，在常規(guī)xDSL系統(tǒng)例如ADSL中，銅傳輸線 被分成256個(gè)DMT音調(diào)或子信道，連續(xù)的子信道具有分開4. 3125kHz的中心頻率。使用DMT系統(tǒng)，數(shù)據(jù)流的多個(gè)幀向下分成數(shù)據(jù)塊。每個(gè)數(shù)據(jù)塊被分配到多個(gè)子信 道。子信道上的信號(hào)又可被表示為復(fù)數(shù)值，調(diào)制其頻率與子信道的中心頻率相同的載波。復(fù) 數(shù)值的幅值和相位基于子信道正傳送的數(shù)據(jù)和子信道可支持的比特的數(shù)量，有時(shí)稱為比特 加載。在給定子信道上的比特加載表示可在子信道上被傳輸?shù)男亲c(diǎn)的數(shù)量(例如，復(fù)數(shù) 值的幅值和相位組合的數(shù)量)，因此，如果特定載波信道的比特加載為2，則星座的數(shù)量為 4，每個(gè)象限中的星座點(diǎn)表示例如二進(jìn)制數(shù)00、01、10或11。使二進(jìn)制數(shù)與星座點(diǎn)相關(guān)的這 個(gè)過(guò)程有時(shí)稱為星座編碼或星座映射。每個(gè)子信道一般傳送1到15個(gè)比特之間的數(shù)據(jù)，其被映射在適當(dāng)?shù)匾来笮∨判虻?正交振幅調(diào)制(QAM)星座的星座點(diǎn)上。多個(gè)子信道的信號(hào)接著被匯總以產(chǎn)生隨后通過(guò)雙絞 線對(duì)銅線傳輸?shù)臅r(shí)域DMT信號(hào)。也就是說(shuō)，構(gòu)成DMT符號(hào)的每個(gè)載波包含QAM信號(hào)。為原 始數(shù)據(jù)流的每個(gè)幀產(chǎn)生DMT符號(hào)。這本質(zhì)上導(dǎo)致相當(dāng)于在同一線上并行地使用的大約200 個(gè)V. 34調(diào)制解調(diào)器的總性能。因?yàn)槊總€(gè)載波信道可根據(jù)信道特征配置成不同的比特率，可 看到，DMT是內(nèi)在地速率自適應(yīng)的且非常靈活，用于與不同的用戶設(shè)備和線路條件通過(guò)接口 連接。參考圖1，其示出一般在數(shù)字用戶線(xDSL)系統(tǒng)中經(jīng)歷的各種類型的串音。為了 說(shuō)明的目的，中心局(CO) 110包括兩個(gè)收發(fā)機(jī)102、106，其通過(guò)兩個(gè)用戶線與兩組用戶端設(shè) 備(CPE) 104、108 (N = 2)通信。收發(fā)機(jī)102與CPE 104通信，而收發(fā)機(jī)106與CPE 108通 信。為了說(shuō)明，描述了從CO收發(fā)機(jī)106和CPE 108到CO收發(fā)機(jī)102或CPE 104的串音。然 而，應(yīng)理解，干擾也可在上行和下行路徑中的同一用戶線上的發(fā)射器和接收器之間，這是發(fā) 射信號(hào)的近端回波。術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)端”指干擾源遠(yuǎn)離接收側(cè)的情況，而術(shù)語(yǔ)“近端”指干擾源接近接收側(cè)的情 況。例如，由箭頭112所示的干擾說(shuō)明由耦合到下行通信中的收發(fā)機(jī)產(chǎn)生并由CPE 104接 收的噪聲。術(shù)語(yǔ)“受害者”指經(jīng)歷串音的線路或電路，且術(shù)語(yǔ)“干擾者”描述串音的源。因?yàn)?噪聲遠(yuǎn)離接收側(cè)產(chǎn)生，這指下行遠(yuǎn)端串音(FEXT)。同樣，由箭頭114所示的干擾說(shuō)明上行近 端串音(NEXT)。由箭頭116所示的干擾說(shuō)明上行FEXT，而由箭頭118所示的干擾說(shuō)明下行 NEXT。特別地，F(xiàn)EXT是(非常高比特率的DSL)VDSL中普遍存在的噪聲源。因此，在工業(yè)中 存在對(duì)處理上述缺陷和不足的各種需要，例如減輕FEXT。VSDL作為對(duì)高速數(shù)據(jù)通信的最后一英里解決方案變成被更普遍地利用。然而， VDSL的數(shù)據(jù)率可能被很多不同的干擾源損害，除其它源以外還包括自誘導(dǎo)的串音、脈沖噪 聲、外加噪聲。動(dòng)態(tài)頻譜管理水平3 (DSiO)是減輕或消除自FEXT的效應(yīng)的一種方法。為了 消除自FEXT的效應(yīng)，DSM3兼容設(shè)備通常在中心局(CO)利用稱為信號(hào)協(xié)作或信號(hào)矢量化的 技術(shù)，該技術(shù)在每頻率或每音調(diào)基礎(chǔ)上使用，以便在上行和下行方向上都減輕自FEXT。在上 行方向上，信號(hào)矢量化可利用對(duì)在CO處所有矢量化的用戶的所接收的信號(hào)的同時(shí)訪問(wèn)，以 同樣有效地減輕相異的串音。在CO處執(zhí)行信號(hào)協(xié)作的能力使串音消除適合于在CO處在兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)每頻率 FEXT減輕處理。然而，這種方法通常在CO處需要相當(dāng)多的計(jì)算資源。在矢量化的VDSL系 統(tǒng)中的實(shí)際FEXT減輕方案因此通常在CO處以某種程度的計(jì)算和/或存儲(chǔ)限制來(lái)操作。特別是，對(duì)頻率音調(diào)或其上執(zhí)行FEXT減輕的子信道以及在所有子信道或音調(diào)中將被消除的 干擾的數(shù)量施加限制。注意，對(duì)于一些實(shí)施方式，可為FEXT消除選擇所有音調(diào)，但可將限制 施加到每個(gè)音調(diào)中的待消除的總干擾上。也可利用上面描述的兩種策略的組合。在這樣的 情況下，對(duì)部分FEXT減輕系統(tǒng)地和最佳地選擇音調(diào)和干擾是有利的，以便在CO處使用可用 的有限計(jì)算資源實(shí)現(xiàn)最大性能。在某些情況下，除了 CO側(cè)以外，在CPE側(cè)執(zhí)行信號(hào)協(xié)作和FEXT減輕也可以是可能 的。例子是CPW通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)雙絞線連接到CO的多對(duì)接合的XDSL系統(tǒng)。當(dāng)信號(hào)協(xié)作在 CO和CPE側(cè)都是可能的時(shí)，可在任一側(cè)執(zhí)行對(duì)給定方向的FEXT減輕。例如，可在CO側(cè)執(zhí)行 下行和上行FEXT減輕，或可在CPE側(cè)執(zhí)行下行和上行FEXT減輕。進(jìn)一步地，可在CPE側(cè)執(zhí) 行下行FEXT減輕，而可在CO側(cè)執(zhí)行上行FEXT減輕。在又一些其它實(shí)施方式中，可在CO側(cè) 執(zhí)行下行FEXT減輕，而可在CPE側(cè)執(zhí)行上行FEXT減輕。當(dāng)在CPE側(cè)執(zhí)行對(duì)任何方向的信 號(hào)協(xié)作和FEXT減輕時(shí)，對(duì)用于執(zhí)行FEXT減輕的計(jì)算資源的限制可能甚至更嚴(yán)格。因此為 FEXT減輕而系統(tǒng)地和最佳地選擇音調(diào)和干擾是有利的，以便使用可用的有限計(jì)算資源實(shí)現(xiàn) 最大性能。執(zhí)行串音消除的可用的有限資源進(jìn)一步通過(guò)下面的統(tǒng)計(jì)資料在從資源觀點(diǎn)涉及 的所需復(fù)雜度上被示出。為了說(shuō)明的目的，假定在給定VDSL系統(tǒng)中使用的音調(diào)的總數(shù)量為 大約(K = 1000)，并假定有(N = 10)個(gè)矢量化的用戶。根據(jù)這些數(shù)字，每個(gè)DMT符號(hào)需要 大約(N2)個(gè)運(yùn)行時(shí)間復(fù)數(shù)乘法來(lái)執(zhí)行充分的FEXT消除。因此，對(duì)于總共K個(gè)音調(diào)，大約需 要KN2個(gè)乘法來(lái)處理每個(gè)DMT符號(hào)。因此，對(duì)于大約IO3的采樣頻率，這等同于需要對(duì)所有 的用戶完全消除串音的十億浮點(diǎn)八進(jìn)制以上(每秒浮點(diǎn)操作)，這使用當(dāng)前的處理器技術(shù) 在計(jì)算上是不可行的。因此描述了用于根據(jù)干擾串音的選擇性消除執(zhí)行部分消除的各種實(shí)施方式，以便 符合在系統(tǒng)內(nèi)可用的有限計(jì)算資源和/或功率資源。例如，可執(zhí)行部分消除來(lái)符合在CO處 的預(yù)定功率消耗要求。一般，在系統(tǒng)中經(jīng)歷的大部分串音起源于存在的所有干擾的僅僅一 部分。因此，消除所有的串音(即，執(zhí)行充分的FEXT消除)只導(dǎo)致邊緣增益，且通常不超過(guò) 完成充分的FEXT消除所需的計(jì)算資源中的成本。因此，各種實(shí)施方式合并有效的部分FEn 消除技術(shù)，由此描述了用于滿足系統(tǒng)中的有限計(jì)算資源所限定的限制的系統(tǒng)和方法，后面 是可實(shí)現(xiàn)所分配的資源的系統(tǒng)。具體地，描述了用于分配不同的矢量化用戶用于FEXT消除 的實(shí)施方式，由此矢量化用戶的加權(quán)速率被最大化。注意，也可利用用戶的其它速率函數(shù)。 通過(guò)在對(duì)每個(gè)用戶的最小速率要求的額外限制下解決多用戶加權(quán)速率最大化問(wèn)題，在中心 局(CO)可用的計(jì)算資源被識(shí)別出或在不同的矢量化用戶中間被分布或分配。對(duì)執(zhí)行部分消除的主要?jiǎng)訖C(jī)是對(duì)較大量的用戶實(shí)現(xiàn)最佳串音消除，給定對(duì)執(zhí)行這 個(gè)任務(wù)可用的有限計(jì)算資源。使用較少的資源，可實(shí)現(xiàn)較高的性能，或?qū)τ谙嗤瑪?shù)量的資 源，可滿足以最小性能的較大量的用戶。對(duì)部分消除的另一動(dòng)機(jī)可以是在CO處減少功率消 耗。因?yàn)橛?jì)算資源的更有效的分配導(dǎo)致更佳的消除方案，需要可能完全實(shí)用的較少的計(jì)算 資源，導(dǎo)致位于中心局(CO)處的消除器單元的較少功率消耗。注意，每當(dāng)受害者中的給定 干擾的串音消除被執(zhí)行時(shí)，功率被消耗。因此，可選地，給定的功率消耗限制可以限制所提議的部分消除方案，給定的功率 消耗限制直接轉(zhuǎn)換成某個(gè)數(shù)量的計(jì)算資源可用。也就是說(shuō)，優(yōu)化問(wèn)題的計(jì)算資源限制可轉(zhuǎn)換成功率消耗限制。功率消耗可能對(duì)大規(guī)模矢量化實(shí)體特別重要，因?yàn)樗活A(yù)期隨著在完 全的FEXT消除方案中涉及的干擾和/或受害者的數(shù)量的平方增長(zhǎng)。通過(guò)在部分消除方案 中最佳地分配資源，目的是關(guān)于干擾和/或受害者的數(shù)量實(shí)現(xiàn)功率消耗的線性增加。對(duì)部分FEXT消除執(zhí)行資源分配的常規(guī)方法主要集中于解決單用戶復(fù)雜分配問(wèn) 題，且不充分處理多用戶情況。諸如線路選擇、音調(diào)選擇和接合線路音調(diào)選擇的這樣的技術(shù) 主要根據(jù)分配給用戶的固定計(jì)算資源最大化一個(gè)矢量化用戶的總數(shù)據(jù)率。然而，這樣的方 法的一個(gè)感覺到的缺點(diǎn)是，以CO為中心的多用戶復(fù)雜分配技術(shù)并不由這樣的常規(guī)方法充 分解決。此外，各種常規(guī)方法集中于用于解決問(wèn)題的連續(xù)方法，從計(jì)算資源(即，待使用的 消除抽頭的數(shù)量)的觀點(diǎn)看，問(wèn)題實(shí)際上往往在本質(zhì)上是分立的。具體地，根據(jù)整數(shù)值利用 或分配計(jì)算資源。例如，1、2或3個(gè)干擾可被消除，但不可能消除1.5個(gè)干擾。作為結(jié)果，考 慮到分配問(wèn)題的分立性質(zhì)，可進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)連續(xù)方法得到的解決方案。此外，雖然連續(xù)方法可大致導(dǎo)致最佳解決方案，這樣的資源需要實(shí)現(xiàn)龐大的計(jì)算 資源，從而使用于執(zhí)行部分消除的一些動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)。最后，這樣的方法對(duì)各種優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)也 不起作用，而這里所述的部分消除分配方案更容易有助于各種優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。只有當(dāng)該方法與 基本問(wèn)題的真實(shí)性質(zhì)一致時(shí)，幾種優(yōu)化策略才起作用。如這里結(jié)合各種實(shí)施方案所述的，遵 循分立方法的另一重要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)在系統(tǒng)中參數(shù)變化時(shí)分立方法允許的靈活性，例如但不限 于新用戶的增加和另外的用戶從系統(tǒng)移除。當(dāng)DSM3處理的焦點(diǎn)在CO處時(shí)，重要的是考慮如何通過(guò)CO將計(jì)算資源分配給每個(gè) 矢量化用戶，以便最大化其數(shù)據(jù)率。執(zhí)行部分FEXT消除資源分配的一種常規(guī)方法是基于拉 格朗日的多用戶復(fù)雜分配技術(shù)。然而，基于拉格朗日的多用戶技術(shù)經(jīng)歷早些時(shí)候描述的相 同的感覺到的缺點(diǎn)，因?yàn)樵摷夹g(shù)在計(jì)算上是昂貴的且超過(guò)很多系統(tǒng)的處理能力。為了說(shuō)明，拉格朗日乘法器需要將近50次迭代，以便朝著最佳解決方案收斂。因 此，在基于拉格朗日的方法中的每次迭代需要每個(gè)DMT符號(hào)0(KN2)次復(fù)雜乘法。因此存在 對(duì)較快的復(fù)雜分配解決方案的需要，該解決方案也與給定系統(tǒng)中可用的處理能力兼容。注 意，這個(gè)需要存在，因?yàn)橄到y(tǒng)中的用戶的數(shù)量往往在本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的，新的用戶周期性地被 添加且現(xiàn)有的用戶被移除。每當(dāng)新的DSL用戶加入或離開矢量化系統(tǒng)時(shí)，這樣的情況可能 實(shí)際上在大規(guī)模矢量化系統(tǒng)中發(fā)生。在那些情況的每個(gè)情況中，給定用戶和干擾的新配置， 可能需要資源的再分配來(lái)得到新的最佳解決方案。在矢量化用戶中的計(jì)算資源的快速和有 效再分配極為重要，以實(shí)現(xiàn)分配利益。在實(shí)現(xiàn)這里描述的實(shí)施方式中的一個(gè)結(jié)果是將計(jì)算 資源分配給矢量化用戶所需的迭代的數(shù)量的極大減小。這里描述的各種實(shí)施方式目的在于多用戶復(fù)雜分配方案，其基于某些觀察和矢量 化VDSL系統(tǒng)的特性。所公開的實(shí)施方式基于下面的方面。第一方面涉及來(lái)自單用戶觀點(diǎn) 的計(jì)算資源的最佳分配。也就是說(shuō)，給定有限數(shù)量的計(jì)算資源，確定以任何給定的音調(diào)消除 干擾的給定矢量化用戶，以便最大化該用戶的速率。第二方面目的在于將第一方面(單用 戶情況)擴(kuò)展到多用戶情況，并對(duì)每個(gè)用戶確定計(jì)算資源的最佳分配，以最大化不同用戶 的加權(quán)速率的和。對(duì)加權(quán)速率方法的一個(gè)應(yīng)用涉及優(yōu)化束的總?cè)萘康钠谕?。?quán)重在這種情 況下被取為單位一，且速率的和表示束的總速率。對(duì)于一些實(shí)施方式，分配給不同矢量化用 戶的權(quán)重可基于各種因素被事先確定，這些因素包括但不限于特定用戶的速率要求和電話 公司對(duì)特定用戶收費(fèi)的金額。所述實(shí)施方式提供了執(zhí)行部分FEXT消除的更快和更有效的方法。還應(yīng)注意，當(dāng)新用戶被添加到系統(tǒng)時(shí)，實(shí)施方式提供了簡(jiǎn)單的解決方案。除了使用加權(quán)速率最大化作為優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)外，多用戶資源分配也可被執(zhí)行以滿足在 實(shí)際設(shè)置中由不同業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商強(qiáng)加的要求。在資源分配的另一實(shí)施方式中，通過(guò)以給定的 速率業(yè)務(wù)最大化用戶的數(shù)量來(lái)優(yōu)化這些運(yùn)營(yíng)商的提供。例如，參考圖1B，每個(gè)速率業(yè)務(wù)可表 示應(yīng)由用戶實(shí)現(xiàn)的最小和最大速率，以滿足某種類型的業(yè)務(wù)，例如用于高端視頻和數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)的50Mbps業(yè)務(wù)、用于常規(guī)視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的30Mbps業(yè)務(wù)、以及用于僅數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的IOMbps 業(yè)務(wù)，在本例中假定只有運(yùn)營(yíng)商的三個(gè)這樣的業(yè)務(wù)提供。實(shí)際上，這些單獨(dú)的業(yè)務(wù)提供的 所及范圍由預(yù)期的上行和下行速率確定，這些速率到某個(gè)距離為止且在某些相異和自FEXT 噪聲環(huán)境下被實(shí)現(xiàn)。一般，運(yùn)營(yíng)商的目的是擴(kuò)展這些業(yè)務(wù)提供的所及范圍，以便為每個(gè)高端業(yè)務(wù)最大 化用戶的數(shù)量。這在圖IB中示出，其中三組用戶m、N2、N3在未消除FEXT的環(huán)境中被預(yù)期 以三個(gè)相應(yīng)的業(yè)務(wù)提供被服務(wù)。所考慮的問(wèn)題是如何通過(guò)執(zhí)行自FEXT消除資源的最佳分 配來(lái)事先擴(kuò)展那3個(gè)類別中的數(shù)量，以便限定實(shí)際業(yè)務(wù)所及范圍。最大化的效用函數(shù)例如 是基于對(duì)被預(yù)期為運(yùn)營(yíng)商提供較高的收益的高端業(yè)務(wù)而最大化用戶N1、N2、N3的數(shù)量。假 設(shè)當(dāng)用戶加入這三個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)運(yùn)營(yíng)商接收R1、R2和R3美元的收益。在數(shù)學(xué)方面，運(yùn)營(yíng)商愿意 最大化下面的效用函數(shù)。maxRl氺N1+R2氺N2+R3氺N3這個(gè)問(wèn)題可容易通過(guò)首先找到每個(gè)用戶得到業(yè)務(wù)1、2和3所需的資源來(lái)解決。這 可通過(guò)解決N個(gè)單個(gè)用戶資源分配問(wèn)題來(lái)完成。接著通過(guò)解決在上文給出的線性編程問(wèn) 題，可最大化運(yùn)營(yíng)商收益。注意，上面的問(wèn)題公式僅僅是最大化問(wèn)題的一個(gè)實(shí)施方式，且只 是用公式表示運(yùn)營(yíng)商收益策略的一種方式。上面的方程本質(zhì)上表示線性多用戶優(yōu)化問(wèn)題， 可能有上面的問(wèn)題的其它表現(xiàn)形式，其中之一是多用戶資源分配問(wèn)題，其解決方案將在下 面被描述。當(dāng)將用戶轉(zhuǎn)換到不同的業(yè)務(wù)時(shí)，多用戶資源分配問(wèn)題的權(quán)重可基于對(duì)運(yùn)營(yíng)商實(shí) 現(xiàn)的增益來(lái)得到。注意，當(dāng)用戶被置于不同速率區(qū)域或業(yè)務(wù)中時(shí)，權(quán)重改變。為了根據(jù)不同 的業(yè)務(wù)最大化矢量化用戶的數(shù)量，與不同用戶相關(guān)的權(quán)重因此被動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)。在其它實(shí)施方式中，首先滿足在第一業(yè)務(wù)中的所有用戶最小速率限制。接著滿足 第二業(yè)務(wù)和隨后第三業(yè)務(wù)的最小速率要求。根據(jù)其它實(shí)施方式，最大化的效用函數(shù)與運(yùn)營(yíng) 商將通過(guò)增加每個(gè)業(yè)務(wù)類別中的用戶的數(shù)量而實(shí)現(xiàn)的按比例分配的收益有關(guān)。如將變得明 顯的，分立的解決方案結(jié)構(gòu)的使用自動(dòng)確保運(yùn)營(yíng)商要求以最佳方式被滿足。用于執(zhí)行部分FEXT消除方案的實(shí)施方式針對(duì)選擇音頻和這些所選擇的音頻中的 干擾者，以進(jìn)行FEXT消除，并可被實(shí)施用于上行流(US)和下行流(DS)的方向。一般來(lái)說(shuō)， 在實(shí)際的FEXT消除階段發(fā)生之前，單一用戶框架包括預(yù)分配階段和資源分配階段。如前所 述，多用戶框架是單一用戶框架的擴(kuò)展，因此單一用戶框架的預(yù)處理還可被擴(kuò)展用于具有 適當(dāng)改變的多用戶框架。預(yù)分配階段通過(guò)計(jì)算(N-I)FEXT干擾耦合的值開始，干擾耦合用于貫穿進(jìn)行部分 FEXT消除的所有音頻的每個(gè)受害用戶，其中N是包含在部分FEXT消除中的用戶總數(shù)。注 意，在這里，每個(gè)受害用戶可以識(shí)別高達(dá)(N-I)干擾者，并且可存在多達(dá)N受害用戶。在這 方面，高達(dá)N受害用戶可以進(jìn)行部分FEXT消除。還要注意，存在不同的方法來(lái)計(jì)算FEXT干 擾耦合。一個(gè)可能的方式是通過(guò)執(zhí)行在受害用戶上接收到的信號(hào)的互相關(guān)來(lái)確定FEXT耦合，受害用戶具有使用已知的發(fā)送序列的實(shí)際的干擾發(fā)送信號(hào)。可選方式是由直接地對(duì)準(zhǔn) 通過(guò)使到受害用戶的干擾信號(hào)的影響最小化的FEXT消除器使用已知的發(fā)送序列。通過(guò)這 一過(guò)程獲得的FEXT消除器的系數(shù)，本身代表被尋求的FEXT干擾耦合的倒數(shù)。這兩種方式 的任一種使期望的FEXT干擾耦合融入受害用戶。然后，在執(zhí)行任何FEXT消除之前，信噪比 (SNR)和用于進(jìn)行部分FEXT消除的受害用戶的每個(gè)音頻的比特載荷被確定。此外，總比特 率函數(shù)被計(jì)算(也在執(zhí)行用于當(dāng)前用戶的FEXT消除之前)。由于貫穿每一音頻的所有矢量用戶的傳輸符號(hào)能量在CO端也已知，所以每個(gè)干 擾者的耦合然后相對(duì)于干擾者和受害者的平均傳輸能量被歸一化。因此，對(duì)于每一音頻， (N-I)歸一化的FEXT耦合可相對(duì)于量級(jí)從最高至最低值排序。另外，對(duì)于每一音頻，(N-I) SNR函數(shù)值和對(duì)應(yīng)歸一化耦合的消除的比特載荷被確定，并以量級(jí)的降序排列。對(duì)于一些實(shí) 施方式，這通過(guò)每次一個(gè)去除最大的歸一化耦合組成部分完成，并將信噪比函數(shù)與其余的 歸一化串音耦合一起計(jì)算，從而提供比特載荷函數(shù)。對(duì)于一些實(shí)施方式，SNR函數(shù)也可在執(zhí) 行具有在每一音頻上的最大歸一化耦合的干擾者的FEXT消除之后計(jì)算。注意，最大歸一化 耦合組成部分的去除和/或FEXT消除后的SNR函數(shù)的確定被執(zhí)行(N-I)次，這對(duì)應(yīng)貫穿關(guān) 于每個(gè)用戶的每個(gè)音頻的(N-I)干擾者。對(duì)于一些實(shí)施，SNR函數(shù)值被存儲(chǔ)在有形存儲(chǔ)媒 介中的(K) X (N-I)維矩陣(其中K是音頻總數(shù))中，如后面描述的存儲(chǔ)媒介。速率差函數(shù) 是消除每個(gè)音頻上降序中的主導(dǎo)干擾者獲得并根據(jù)SNR函數(shù)值估測(cè)的增速。在可選實(shí)施方 式中，其他的函數(shù)值，包括但不限于SNR差函數(shù)值本身也可被使用。在執(zhí)行部分FEXT消除之前，系統(tǒng)中可用的計(jì)算資源被確定用于執(zhí)行給定用戶的 FEXT消除。這為執(zhí)行部分FEXT消除(相比完整的FEXT消除)提供動(dòng)力，并且影響將被選 中進(jìn)行消除的FEXT多個(gè)干擾者。對(duì)于一些實(shí)施方式，計(jì)算資源的數(shù)量可通過(guò)CO指定為先 驗(yàn)，而對(duì)于其他的化實(shí)施方式，可用的計(jì)算資源可基于最低的比特率要求定義。例如，如果 用于給定用戶的比特率要求得到滿足，同時(shí)執(zhí)行部分FEXT消除，那么然后部分FEXT消除分 配過(guò)程可被停止，原因在于最低性能要求得到滿足。根據(jù)這些實(shí)施方式，計(jì)算比特率中的凈 增益。如果最低比特率要求仍然沒有達(dá)到，那么更多的干擾者被選中進(jìn)行FEXT消除直至達(dá) 到最低比特率的要求。為此，使用基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的算法，其中資源分配通過(guò)選擇要消除的干 擾者組來(lái)逐漸執(zhí)行。動(dòng)態(tài)規(guī)劃一般是指通過(guò)將問(wèn)題分解成更簡(jiǎn)單和更小的子問(wèn)題來(lái)解決復(fù) 雜問(wèn)題的方法。如果子問(wèn)題可以遞歸地嵌套在較大問(wèn)題中，使得動(dòng)態(tài)規(guī)劃法可用，那么在較 大問(wèn)題的值和子問(wèn)題的值存在關(guān)系。這就是所謂的動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)特性。由于多用 戶資源分配問(wèn)題滿足上述子結(jié)構(gòu)特性，所以動(dòng)態(tài)規(guī)劃法可以在很多方式應(yīng)用解決這問(wèn)題。例如，使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，與在一個(gè)音頻上應(yīng)最佳地被消除的多個(gè)干擾者一起的該 音頻在每一步被選擇。這遞歸地進(jìn)行直到總資源被完全利用。根據(jù)不同的實(shí)施方式，使速 率增益最大的高達(dá)(N-I)干擾者在每個(gè)音頻被選擇(基于包含在部分FEXT消除中的總的 N用戶)。對(duì)于一些實(shí)施方式，音頻的選擇(出自K音頻的總集)和多個(gè)干擾者通過(guò)對(duì)前述 (K) X (N-I) SNR差函數(shù)矩陣的每列排序來(lái)執(zhí)行。由于每步?jīng)Q定最佳音頻和干擾者的相關(guān)數(shù) 量，所以所需要的計(jì)算資源的總量通過(guò)所選定的最佳音頻中多個(gè)干擾者來(lái)減少。在執(zhí)行部分FEXT消除的過(guò)程中，如果全部計(jì)算資源被耗盡，那么然后資源分配被 停止，以不超出可用的計(jì)算資源。注意，存在實(shí)施動(dòng)態(tài)規(guī)劃法的多種方法，并且所描述的各 種實(shí)施方式也可使用其他動(dòng)態(tài)規(guī)劃法實(shí)施。例如，在針對(duì)使用用于資源分配的動(dòng)態(tài)規(guī)劃的一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)資源和一個(gè)音頻可以在每個(gè)步驟添加(而不是將一個(gè)資源添加到所 有音頻)?？傊⒃谏鲜鲎顑?yōu)子結(jié)構(gòu)上的任何方法一般包括動(dòng)態(tài)規(guī)劃。已經(jīng)描述了用于部分FEXT消除的基本框架，現(xiàn)在為上述各種操作提供更多的詳 情。首先，對(duì)部分FEXT消除方案的實(shí)施方式的系統(tǒng)模型進(jìn)行了描述，后面是對(duì)問(wèn)題和包括 基于單一用戶優(yōu)化方案的擴(kuò)展的多用戶加權(quán)速率優(yōu)化的解決方法的討論。最后，在本文描 述的部分FEXT消除方案和常規(guī)方法之間作出比較(即如前所述的基于拉格朗日的方法)， 以示出所描述的實(shí)施方式的效率。參考圖2，其示出系統(tǒng)100，其中可實(shí)施用于執(zhí)行部分FEXT消除的實(shí)施方式。根據(jù) 一些實(shí)施方式，系統(tǒng)可包括基于DMT的xDSL系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括N組CPE (用戶端設(shè)備)或 用戶110a、110b、110c，其中每個(gè)用戶110a、110b、IlOc通過(guò)指針η弓丨用，并且其中N代表包 含在部分FEXT消除中的用戶總數(shù)。該系統(tǒng)100還包括選擇模塊132，其執(zhí)行用于FEXT消除 的音頻和干擾者的選擇，如在下面更加詳細(xì)描述的。一般來(lái)說(shuō)，不考慮信號(hào)協(xié)同和FEXT減緩是否在CO或CPE被執(zhí)行，用于操作的給定 方向(例如，上行流相比下行流)的選擇模塊132可在CO或CPE實(shí)施。對(duì)于實(shí)施方式，其 中用于兩個(gè)方向的選擇模塊132在C0(C0中心的音頻選擇)中實(shí)施，建立在CO和每個(gè)CPE 之間的協(xié)議可用于提供從不同CPE(或端用戶)回到CO的信息傳輸，以在關(guān)于下行流FEXT 減緩的CO執(zhí)行音頻/干擾者的選擇。對(duì)于CO中心的音頻選擇實(shí)施中的上行流FEXT減緩， 用于音頻選擇的信息已駐留在CO處。對(duì)于其他實(shí)施方式，用于兩個(gè)方向的選擇模塊132可 在CPEllOa、110b、IlOc中實(shí)施(CPE中心的音頻選擇)。對(duì)于這樣的實(shí)施方式，協(xié)議被并入 以提供從CO到CPE的信息傳輸，以允許CPE圓滿地執(zhí)行用于下行流FEXT減緩的音頻選擇。 對(duì)于CPE中心的音頻選擇情況中的下行流FEXT減緩，用于音頻選擇的信息已經(jīng)駐留在CPE 上。該系統(tǒng)100還包括FEXT消除器134，其基于由選擇模塊132所作的選擇執(zhí)行 FEXT消除。根據(jù)一些實(shí)施方式，F(xiàn)EXT消除器134可包括用于與下行流方向相關(guān)的FEXT的 MIMO (多輸入多輸出)預(yù)編碼。對(duì)于上行流方向，F(xiàn)EXT消除器134可包括MIMO消除器。根 據(jù)這樣的實(shí)施方式，F(xiàn)EXT消除器134可進(jìn)一步配置為解決來(lái)自外部源的噪音。C0130還可 包括xDSL接入復(fù)用器(DSLAM)，CO收發(fā)器140a、140b、140c和與用戶110a、110b，IlOc連接 的其他設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，CO收發(fā)器140a、140b、140c可與選擇模塊132連接。此 外，對(duì)于操作的任何給定方向，如果FEXT消除器134和用于該方向的選擇模塊132位于不 同端(模塊之一在C0，而另一在CPE)，那么另一協(xié)議可被并入CO和CPE之間以將由選擇模 塊132選擇的音頻信息傳輸至FEXT消除器134。選擇模塊132還包括排序模塊(sorting module) 135，其被配置以，用于呈現(xiàn)的每個(gè)音頻進(jìn)行排序，對(duì)(N-I)干擾耦合值關(guān)于干擾耦 合值的量級(jí)進(jìn)行降序排列。選擇模塊132還包括資源分配器136，其被配置以確定用于執(zhí)行 FEXT消除的CO處的可用計(jì)算資源?，F(xiàn)參考圖3，其示出用于實(shí)施圖2中所示的不同組成部分的CO 130中的裝置的實(shí) 施方式。一般來(lái)說(shuō)，該裝置可包括多個(gè)計(jì)算設(shè)備的任一個(gè)。不考慮其具體安排，該裝置可包 括內(nèi)存312、處理器302和海量存儲(chǔ)器326，其中這些設(shè)備的每一個(gè)被連接到數(shù)據(jù)總線310。處理器302可包括任何定制或市售處理器、中央處理器(CPU)或與裝置相關(guān)的多 個(gè)處理器之間的輔助處理器、半導(dǎo)體基微處理器(以微芯片的形式)、一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、多個(gè)適當(dāng)配置的數(shù)字邏輯門和其他已知的包括單獨(dú)地和協(xié)調(diào)計(jì)算系統(tǒng)的整體 運(yùn)作的各種組合的分立元件的電配置。內(nèi)存312可包括易失性存儲(chǔ)器元件(例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，如DRAM和SRAM 等))和非易失性內(nèi)存元件(例如ROM、硬盤、CDROM等)的任一項(xiàng)或組合。內(nèi)存312通常包 括隨機(jī)操作系統(tǒng)314、一個(gè)或多個(gè)本地應(yīng)用程序、仿真系統(tǒng)或用于各種操作系統(tǒng)和/或仿真 硬件平臺(tái)的任一各的仿真應(yīng)用、仿真操作系統(tǒng)等。例如，應(yīng)用程序可包括存儲(chǔ)在用于通過(guò)處 理器302執(zhí)行的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒介上的專用軟件316，并可包括與圖2有關(guān)所描述的 模塊132、134、135、136的任一。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員之一將領(lǐng)會(huì)，內(nèi)存312可以并且通常 會(huì)包括為簡(jiǎn)潔而省略的其他組成部分。應(yīng)當(dāng)指出，然而，這些模塊132、134、135、136也可以 被作為硬件。當(dāng)上述組成部分的任一項(xiàng)包括軟件或代碼時(shí)，同樣可以體現(xiàn)在關(guān)于通過(guò)指令執(zhí)行 系統(tǒng)或與指令執(zhí)行系統(tǒng)相關(guān)使用的任何計(jì)算機(jī)可讀媒介中，如例如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他系 統(tǒng)中使用的處理器。在本公開內(nèi)容的背景下，計(jì)算機(jī)可讀媒介可以是任何有形的媒介，其可 包含、儲(chǔ)存或維護(hù)軟件或由或與指令執(zhí)行系統(tǒng)相關(guān)使用的代碼。例如，計(jì)算機(jī)可讀媒介可以 存儲(chǔ)用于通過(guò)上述處理設(shè)備302執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序。計(jì)算機(jī)可讀媒介可以是例如但不 限于電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀媒介的更多具體的實(shí)施例可包括具有一根或多根電線的電氣連接、 便攜式計(jì)算機(jī)軟盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EPR0M、EEPR0M或閃存)和便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(⑶ROM)。如圖3所示，裝置儀器可進(jìn)一 步包括海量存儲(chǔ)器3 。對(duì)于一些實(shí)施方式，海量存儲(chǔ)器3 可包括用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫(kù)328，如下面描述的矩陣?；氐綀D2，VDSL系統(tǒng)使用DMT基的傳輸方案，從而保證傳輸和接收的音頻方式的獨(dú) 立性。因此，執(zhí)行音頻方式的串音消除。為了本公開內(nèi)容的目的，在音頻處，系統(tǒng)100建模 為y[q] = H[q] χ [q]+ν [q] q e {Ι,.,.Κ}(1)其中，N是矢量用戶的數(shù)量，H[q]是NXN MIM0-DSL信道矩陣，其元素H(n，m) [q]是從干擾者η到受害者m的串音耦合，x[q] = [Xl[q]. . . %[q]]t是指收集符號(hào)， m e 1，... N的NX 1的傳輸信號(hào)矢量，并且v[q]是在接收器經(jīng)過(guò)的NX 1列噪聲向量，其包 括熱噪音、外來(lái)噪音等等。注意，以上的系統(tǒng)模型是真實(shí)的，不考慮系統(tǒng)是沿上行流(US)方 向或下行流(此)方向傳送。在CO中心的自FEXT消除方案中， ΧΤ消除通過(guò)在所接收的符號(hào)向量(用于 USFEXT消除)或?yàn)榱祟A(yù)先補(bǔ)償下行流傳輸符號(hào)向量應(yīng)用矩陣在給定音頻上執(zhí)行。這意味 著，平均而言，從一個(gè)干擾者到受害者的串音的去除包括單位乘法的復(fù)雜性。去除到音頻q 上受害者m的干擾者η上引起的串音等于H(n，m)[q] =O0因此，F(xiàn)EXT的所有消除意味著， 所有信道矩陣的非對(duì)角線項(xiàng)是均等于零，情況如下H(n, m) [q] = 0, η ^ m q e Ι,.,.Κ (2)因此，執(zhí)行部分消除意味著耦合系數(shù)的部分置零。換句話說(shuō)，有效部分的消包括確 定關(guān)于哪個(gè)音頻的哪個(gè)干擾者將消除，以最大化某個(gè)速率標(biāo)準(zhǔn)。單一用戶加權(quán)率優(yōu)化框架現(xiàn)被定義用于部分FEXT消除。根據(jù)不同的實(shí)施方式，一方面包括使進(jìn)行部分消除后的向量用戶的加權(quán)率最大化，給定1)總的可用的計(jì)算計(jì)算資 源，以及2)矢量用戶的個(gè)人最低比率的要求(通過(guò)Cη e {1，...《代表)。假設(shè)總的 可用復(fù)雜性(或消除分支器)通過(guò)Ctot表示。讓具有所有0或1的(N-1XN-1)維的矩陣 Ω [q]對(duì)應(yīng)所有音頻。多用戶加權(quán)率優(yōu)化問(wèn)題可由以下代表
權(quán)利要求
1.一種在多用戶通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的方法，用于為每個(gè)受害用戶執(zhí)行遠(yuǎn)端串音FEXT消 除，包括對(duì)于在全部受害用戶之中的每個(gè)受害用戶，跨越所述系統(tǒng)中的全部音頻計(jì)算(N-I)個(gè) 規(guī)范化的干擾者耦合值以進(jìn)行部分FEXT消除，其中N是在部分FEXT消除中所涉及的用戶 的總數(shù)；跨越全部所述音頻確定信噪比SNR ；對(duì)于每個(gè)音頻，排序所述(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值；對(duì)于每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)SNR函數(shù)值；對(duì)于每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)速率差函數(shù)值；以及基于所排序的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和所述差速率函數(shù)值，根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃法 執(zhí)行資源分配，其中所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃法包括遞歸地選擇干擾者和音頻中的一個(gè)或多個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中執(zhí)行資源分配包括在全部所述音頻之中選擇一音頻 并選擇與所選擇的音頻相關(guān)聯(lián)的多個(gè)干擾者。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行音頻選擇和干擾者選擇，直到用于在所選擇的 音頻和干擾者上的FEXT消除的、所述多用戶通信系統(tǒng)中的預(yù)定水平的計(jì)算資源被耗盡為 止。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行音頻選擇和干擾者選擇，直到最小比特率需求 滿足于每個(gè)受害用戶為止。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中針對(duì)在所述多用戶通信系統(tǒng)中的每一個(gè)受害用戶， 所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃法中的每一步驟被獨(dú)立地執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于所述系統(tǒng)中的全部所述受害用戶連結(jié)所述所排 序的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值，以及對(duì)于所述受害用戶中的每一個(gè)計(jì)算加權(quán)速率差 函數(shù)值，其中根據(jù)分配到所述受害用戶中的每一個(gè)的權(quán)重計(jì)算所述加權(quán)速率差函數(shù)值，以及其中關(guān)于所連結(jié)的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和所述加權(quán)速率差函數(shù)值來(lái)執(zhí)行 根據(jù)所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃法分配資源。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與每個(gè)受害用戶相關(guān)聯(lián)的所述權(quán)重，以 根據(jù)不同的業(yè)務(wù)最大化矢量用戶的數(shù)量。
8.一種用于執(zhí)行遠(yuǎn)端串音FEXT消除的系統(tǒng)，包括選擇模塊，所述選擇模塊配置成排序與在部分FEXT消除中所涉及的所述系統(tǒng)中的總 數(shù)為N的用戶相關(guān)聯(lián)的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值，所述選擇模塊包括資源分配器，所述資源分配器配置成執(zhí)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃以通過(guò)對(duì)于由所 述資源分配器執(zhí)行的所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃的每一步驟選擇干擾者和音頻中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)遞增 地分配資源。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述選擇模塊配置成在全部所述音頻之中選擇一音 頻并選擇與所選擇的音頻相關(guān)聯(lián)的多個(gè)干擾者。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述選擇模塊執(zhí)行音頻選擇和干擾者選擇，直到用 于在所選擇的音頻和干擾者上的FEXT消除的、所述通信系統(tǒng)中的預(yù)定水平的計(jì)算資源被 耗盡為止。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述選擇模塊執(zhí)行音頻選擇和干擾者選擇，直到最 小比特率需求滿足于每個(gè)受害用戶為止。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中對(duì)于在所述系統(tǒng)中的受害用戶中的每一個(gè)，由所述 選擇模塊執(zhí)行的所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃中的每一步驟被獨(dú)立地執(zhí)行。
13.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述選擇模塊還包括排序模塊，所述排序模塊配置 成排序并連結(jié)所述(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值，所述排序模塊還配置成對(duì)于所述受害 用戶中的每一個(gè)計(jì)算加權(quán)速率差函數(shù)值，其中所述資源分配器基于所連結(jié)的(N-I)個(gè)規(guī)范 化的干擾者耦合值和所述加權(quán)速率差函數(shù)值執(zhí)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述排序模塊還配置成動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與速率差函數(shù)值 相關(guān)聯(lián)的所述權(quán)重，以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)種類最大化矢量用戶的數(shù)量。
15.一種在多用戶通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的方法，用于為受害用戶執(zhí)行遠(yuǎn)端串音FEXT消除， 包括執(zhí)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃以根據(jù)與在部分FEXT消除中所涉及的所述系統(tǒng)中的總數(shù)為N的用戶相 關(guān)聯(lián)的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值來(lái)分配資源，其中動(dòng)態(tài)規(guī)劃包括選擇音頻和要為所述音頻被消除的一個(gè)或多個(gè)干擾者。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中動(dòng)態(tài)規(guī)劃被遞歸地執(zhí)行，直到所述系統(tǒng)中的全部 資源被耗盡為止。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中對(duì)于在所述系統(tǒng)中的每個(gè)受害用戶，所述動(dòng)態(tài)規(guī) 劃法中的每一步驟被獨(dú)立地執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對(duì)于每個(gè)受害用戶，跨越全部音頻計(jì)算所述(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值；跨越全部音頻為每個(gè)受害用戶確定信噪比SNR ；對(duì)于每個(gè)音頻，排序所述(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值；對(duì)于所述受害用戶中的每一個(gè)，針對(duì)每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)SNR函數(shù)值；以及對(duì)于受害用戶中的每一個(gè)，針對(duì)每個(gè)音頻計(jì)算(N-I)個(gè)速率差函數(shù)值。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中對(duì)于所述系統(tǒng)中的多達(dá)全部的所述受害用戶，連 結(jié)所排序的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值，以及對(duì)于多達(dá)全部的所述受害用戶，計(jì)算加 權(quán)速率差函數(shù)值，其中根據(jù)與所述受害用戶中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的權(quán)重，計(jì)算所述加權(quán)速率差函數(shù)值，以及其中，關(guān)于所述連結(jié)的(N-I)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和所述加權(quán)速率差函數(shù)值來(lái)執(zhí) 行根據(jù)所述動(dòng)態(tài)規(guī)劃法分配資源。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與每個(gè)受害用戶相關(guān)聯(lián)的所述權(quán)重， 以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)最大化矢量用戶的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于消除串音的資源分配的方法和系統(tǒng)。描述一種在多用戶通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的方法，該方法用于為每個(gè)受害用戶執(zhí)行遠(yuǎn)端串音FEXT消除。該方法包括執(zhí)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃以根據(jù)與部分FEXT消除中所涉及的所述系統(tǒng)中的N個(gè)全部用戶相關(guān)聯(lián)的(N-1)個(gè)規(guī)范化的干擾者耦合值和差速率函數(shù)值分配資源。根據(jù)一些實(shí)施方式，動(dòng)態(tài)規(guī)劃包括選擇音頻和要為所述音頻被消除的一個(gè)或多個(gè)干擾者。
文檔編號(hào)H04B3/32GK102104398SQ20101061694
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者勞倫特·弗朗西斯·阿盧安, 尚卡爾·普拉克利亞, 普拉維什·比亞尼, 蘇倫德拉·普拉薩德 申請(qǐng)人:印度技術(shù)研究院, 易卡諾技術(shù)有限公司