用于減少串音干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】至少一個示例實施例公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：處理器，被配置為在時域中分別從多個遠(yuǎn)程收發(fā)器接收多個上行導(dǎo)頻信號，基于多個上行導(dǎo)頻信號確定信道系數(shù)，基于信道系數(shù)確定濾波器系數(shù)，并且被配置為控制上行導(dǎo)頻信號在時域中向多個處理設(shè)備的物理層的傳輸，該多個處理設(shè)備被配置為通過該處理器與多個遠(yuǎn)程收發(fā)器進(jìn)行通信。
【專利說明】用于減少串音干擾的方法和系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0001]數(shù)字用戶線(DSL)在容量方面的性能取決于許多因素，比如衰減和噪聲環(huán)境。DSL傳輸系統(tǒng)的性能受到從一個雙絞線到具有相同的捆綁物的另一雙絞線、并且在較小的程度上到相鄰的捆綁物中的絞線的串音干擾的影響。
[0002]因此，串音干擾可以跨多個雙絞線影響數(shù)據(jù)速率。
[0003]例如，諸如相互靠近地布置的兩條VDSL2線路的兩條通信線路在彼此中感生信號。由于從通信線路的周圍中的其他源感生的串音和噪音，所以在這些線路上輸送的數(shù)據(jù)可能受到串音和噪聲的影響和損壞。通過減少在通信線路上感生的串音或者補償在通信線路上感生的串音，可以減少被損壞的數(shù)據(jù)的數(shù)量并且信息可以被可靠地傳送的速率得以增加。
[0004]可以使用串音信道補償濾波器來減少通信線路上的串音的影響并且對串音進(jìn)行補償以幾乎完全地除掉該問題。
[0005]每個通信線路是可能的干擾者線路，其在一個或多個受害者線路中感生串音。通過跨所有的線路發(fā)送測試信號，有可能確定每個干擾者線路對受害者線路的影響。測試信號可以通過如下的方式特征化，在該方式中，功率被分配給一個或多個音調(diào)或頻率。例如，可以使用在小頻率范圍內(nèi)的特定功率電平來發(fā)送測試信號。受害者線路可以注意到在該頻率范圍中的這樣的功率并且能夠確定該功率的幅度。在特定線路上所感生的串音的影響的幅度是很好的參考以確定特定串音干擾者對于該受害者的影響有多強，或者哪些頻率或音調(diào)易受某些串音干擾者到該受害者中的串音的影響。
[0006]預(yù)編碼(也稱為預(yù)補償)技術(shù)基于從外部源發(fā)送被添加到數(shù)據(jù)信號的、用于對受害者線路上的串音進(jìn)行補償?shù)母郊有盘?。因此，取代通過以適當(dāng)?shù)姆绞脚渲猛ㄐ啪€路來減少串音的影響或者避免串音作用，可以使用預(yù)編碼來補償通信信道上的串音的影響。預(yù)編碼技術(shù)基于包括幅度和相位信息二者的串音信道信息。這樣的信息可以從比如限幅器誤差和信噪比(SNR)的測量結(jié)果中獲得。用于預(yù)編碼的這樣的測量結(jié)果的具體例子是使用導(dǎo)頻序列和誤差反饋。G.victor中的導(dǎo)頻序列的使用在2010年4月的ITU G.993.5的系列 G Series G:Transmiss1n Systems and Media, Digital Systems and Networks 中的“Self-FEXT cancellat1n (vectoring) for use with VDSL2transceivers”中有所描述，其整體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]示例實施例針對用于減少串音的方法和系統(tǒng)。此外，根據(jù)示例實施例的方法和系統(tǒng)提高了跨經(jīng)受相互串音干擾的短的銅雙絞線的數(shù)據(jù)速率。系統(tǒng)可以是低成本的系統(tǒng)，因為組件可以在相對高容量的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)市場中使用。
[0008]示例實施例可以在這樣的環(huán)境中實現(xiàn)，在該環(huán)境中，使用光纖以數(shù)百Mbps向分配點提供寬帶接入，分配點后是長度小于200m的銅雙絞線。換句話說，示例實施例可以在運營商靠近用戶(例如，在200m內(nèi))定位的位置處實現(xiàn)。
[0009]至少一個示例實施例公開了一種系統(tǒng)，其包括處理器，該處理器被配置為在時域分別從多個遠(yuǎn)程收發(fā)器接收多個上行導(dǎo)頻信號，基于多個上行導(dǎo)頻信號確定信道系數(shù)，基于信道系數(shù)確定濾波器系數(shù)，并且被配置為控制上行導(dǎo)頻信號在時域向多個處理設(shè)備的物理層的傳輸，該多個處理設(shè)備被配置為通過處理器與多個遠(yuǎn)程收發(fā)器進(jìn)行通信。
[0010]在一個示例實施例中，處理器被配置為在頻域中確定濾波器系數(shù)。
[0011]在一個不例實施例中，上行導(dǎo)頻信號是正交頻分復(fù)用(OFDM)信號。
[0012]在一個示例實施例中，處理器被配置為從多個遠(yuǎn)程收發(fā)器請求多個上行導(dǎo)頻信號。
[0013]在一個示例實施例中，處理器被配置為發(fā)送初始信號并且在時域接收多個上行導(dǎo)頻信號作為初始信號的回送信號。
[0014]在一個示例實施例中，處理器被配置為在確定濾波器系數(shù)之后接收上行數(shù)據(jù)采樣。
[0015]在一個示例實施例中，多個處理設(shè)備是單輸入單輸出設(shè)備。
[0016]在一個示例實施例中，該系統(tǒng)還包括該多個處理設(shè)備中的至少一個處理設(shè)備，其被配置為向處理器發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，該輸入數(shù)據(jù)處于時域中，并且處理器被配置為將輸入數(shù)據(jù)變換成頻域，基于濾波器系數(shù)在頻域?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且將濾波后的輸入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
[0017]在一個不例實施例中，處理器是多輸入多輸出設(shè)備。
[0018]在一個不例實施例中，該系統(tǒng)還包括多個處理設(shè)備,該多個處理設(shè)備中的每一個被配置為向處理器發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，該輸入數(shù)據(jù)處于時域中，并且處理器被配置為將輸入數(shù)據(jù)變換成頻域，基于濾波器系數(shù)在頻域?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且將濾波后的輸入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
[0019]在一個示例實施例中，處理器被配置為接收多個上行導(dǎo)頻信號作為多個數(shù)字離散時間序列。
[0020]在一個示例實施例中，處理器被配置為使用多個第一信號與多個處理設(shè)備進(jìn)行通信，每個第一信號是一個數(shù)字離散時間序列。
[0021]在一個示例實施例中，濾波器系數(shù)是NEXT消除器系數(shù)。
[0022]在一個示例實施例中，處理器被配置為防止第一處理設(shè)備與第一遠(yuǎn)程收發(fā)器進(jìn)行通信，直到處理器確定了濾波器系數(shù)。
[0023]在一個示例實施例中，處理器被配置為在第一模式中對在多個處理設(shè)備和多個遠(yuǎn)程收發(fā)器之間的通信分別進(jìn)行濾波，并且被配置以在第二模式中產(chǎn)生下行導(dǎo)頻信號。
[0024]在一個示例實施例中，處理器被配置為接收多個上行導(dǎo)頻信號并同時發(fā)送下行導(dǎo)頻信號。
[0025]至少另一個示例實施例公開了一種系統(tǒng)，其包括處理器，處理器被配置為在時域接收輸入，將輸入變換成頻域，基于濾波器系數(shù)在頻域?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以便抑制串音，并且將濾波后的輸入變換成輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
[0026]在一個示例實施例中，該系統(tǒng)還包括處理設(shè)備，被配置為在時域生成輸入。
[0027]在一個示例實施例中，處理設(shè)備是單輸入單輸出設(shè)備。
[0028]在一個示例實施例中，該系統(tǒng)還包括線路驅(qū)動器，被配置為接收輸出數(shù)據(jù)并且發(fā)送輸出數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]示例實施例將從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述中更加清楚地理解示例實施例。圖1-5表示本文所描述的非限制性的、示例實施例。
[0030]圖1圖示一個常規(guī)DSL系統(tǒng)；
[0031]圖2圖示另一常規(guī)DSL系統(tǒng)；
[0032]圖3A圖示根據(jù)一個示例實施例的系統(tǒng)；
[0033]圖3B圖示圖3A的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)；
[0034]圖3C圖示根據(jù)一個示例實施例的TTVP ；
[0035]圖3D圖示根據(jù)一個示例實施例的TTVR ；
[0036]圖3E圖示根據(jù)一個示例實施例的具有回波和NEXT消除的TTVP ；
[0037]圖3F圖示根據(jù)一個示例實施例的具有回波消除的TTVR ；
[0038]圖4A圖示根據(jù)一個示例實施例的使用導(dǎo)頻回送來減少串音的方法；
[0039]圖4B圖示圖4A的方法中的階段；
[0040]圖4C圖示圖4A的方法中的階段；以及
[0041]圖5圖示根據(jù)一個示例實施例的使用帶有NEXT和回波消除的導(dǎo)頻回送來減少串音的方法。

【具體實施方式】
[0042]將參考在其中圖示一些示例實施例的附圖對各種示例實施例進(jìn)行更全面地描述。
[0043]因此，雖然示例性實施例能夠具有各種修改和替代形式，其實施例在附圖中以示例的方式示出，并且將在此進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，沒有意圖將示例實施例局限于所公開的特定形式，而是相反的，示例性實施例將覆蓋落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有修改、等效物、和替代方案。在整個【專利附圖】

【附圖說明】中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0044]應(yīng)當(dāng)理解，盡管術(shù)語第一、第二等可在本文中用來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)該受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個元件與另一個元件。例如，第一元件可以被稱為第二元件，類似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不脫離示例性實施例的范圍。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項的任何和所有組合。
[0045]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一個元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時，它可以直接連接或耦合到其它元件，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)一個元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時，則不存在中間元件。用于描述元件之間關(guān)系的其他詞語應(yīng)該以相同的方式解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。
[0046]本文使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實施例，而并不旨在限制示例性實施例。如本文所用的，單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確地指出。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù)語“包含(comprises) ”、“包含(comprising) ”、“包括(includes) ”和/或“包括(including) ”當(dāng)在本文使用時,表示所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0047]還應(yīng)當(dāng)注意，在一些替代實施方式中，提到的功能/動作可以不按附圖中提到的順序發(fā)生。例如，連續(xù)示出的兩個附圖實際上可以被基本上同時地執(zhí)行，或者有時可以以相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能/行為。
[0048]除非另外限定，所有本文使用的術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與示例性實施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù)語，例如在通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語，應(yīng)被解釋為具有這樣的含義，即與它們在相關(guān)領(lǐng)域上下文中的含義，并且不應(yīng)被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文明確地如此定義。
[0049]部分示例性實施例和相應(yīng)的詳細(xì)描述以軟件或算法和對計算機存儲器內(nèi)數(shù)據(jù)比特的操作的象征物的形式表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過這些描述和表示有效地將他們工作的實質(zhì)傳達(dá)給其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。本文使用的術(shù)語算法，如它通常地使用，被設(shè)想為是產(chǎn)生所期望結(jié)果的有條理的步驟序列。所述步驟需要物理量的物理操作。通常，盡管不是必須的，這些物理量采用光、電或磁信號的形式，其能夠被存儲、傳送、組合、比較以及以其他方式操作。已經(jīng)證明有時，主要出于通用的原因，將這些信號稱為比特、數(shù)值、元素、符號、字符、項目、數(shù)字等是方便的。
[0050]在下面的描述中，將參考操作的動作和象征物(例如以流程圖的形式)描述示例性實施例，操作的動作和象征物可以被實施為程序模塊或功能過程，包括例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，它們執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定的抽象數(shù)據(jù)類型，并且可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)元件或控制節(jié)點上使用現(xiàn)有硬件來實現(xiàn)。這種現(xiàn)有的硬件可以包括一個或多個中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)計算機等。
[0051]除非另有特別說明，或者從討論中顯而易見的，術(shù)語例如“處理”或“計算”或“運算”或“確定”或“顯示”等，指的是計算機系統(tǒng)或類似電子計算設(shè)備的動作和過程，其將計算機系統(tǒng)寄存器和存儲器中表示為物理、電子量的數(shù)據(jù)操作和變換為計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其它這種信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備中的類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。
[0052]還應(yīng)注意到，示例實施例的軟件實施方面通常被編碼在某種形式的有形(或記錄)存儲介質(zhì)上。有形存儲介質(zhì)可以是磁性的(例如軟盤或硬盤驅(qū)動器)或光學(xué)的(例如，光盤只讀存儲器，或“CDR0M”)，并且可以是只讀或隨機存取的。示例性實施例不局限于任何給定實現(xiàn)的這些方面。
[0053]在提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入到家庭和企業(yè)的情景中，已經(jīng)使用和提出了被統(tǒng)稱為FTTx的各種技術(shù)。在這些技術(shù)中，數(shù)據(jù)被使用光纖從網(wǎng)絡(luò)運營商輸送到中間位置，并且數(shù)據(jù)被使用雙絞銅線上的DSL傳輸被從中間位置輸送到用戶位置。術(shù)語FTTdp是指這樣的場景，其中中間位置是“分配點”，服務(wù)處于小于200m的距離內(nèi)的多達(dá)幾十個用戶。國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)建立了工作組以制定目前被稱為G.fast的建議，其目的是建立基于標(biāo)準(zhǔn)的針對FTTdp的技術(shù)。示例實施例提供了應(yīng)用，比如在FTTdp網(wǎng)絡(luò)的雙絞分段以高速率(例如200Mbps)傳送數(shù)據(jù)。
[0054]圖1圖示被配置為實現(xiàn)G.fast的常規(guī)系統(tǒng)。如圖所示，系統(tǒng)100包括分配點110和用戶終端設(shè)備(CPE)ISO1-1SOntj分配點110和ISO1-1SOn可以被配置為實施FTTdp。在一些示例實施例中，分配點110可以是DSLAM(數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器)。在其他示例實施例中，分配點110可以包括與每個用戶相關(guān)聯(lián)的單個的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，以及連接的四根光纖。四個用戶在單條線路中的復(fù)用會發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)的光纖部分中。每個CPElSO1-1SOn例如可以處于單獨的家庭或辦公室中，具有它自己的CPE。此外，CPElSO1-1SOn中的每一個可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且因此可以被稱為收發(fā)器。
[0055]系統(tǒng)100例如可以是DSL系統(tǒng)、VDSL系統(tǒng)或VDSL2系統(tǒng)。
[0056]分配點110可以處于運營商的控制下。分配點110包括被配置為與網(wǎng)絡(luò)處理器(NP) 120進(jìn)行通信的0NU115。正如所知，0NU115在光纖通道上向位于中央辦公室的光線路終端(OLT)提供高帶寬數(shù)據(jù)連接。ONU將接收的下行數(shù)據(jù)幀或分組傳送至NP120，NP120然后確定幀或分組的目的地并且相應(yīng)地將它們轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)腉.fast接口。類似地，在上行方向上，NP 120將幀或分組從G.fast接口轉(zhuǎn)發(fā)至0NU115。
[0057]NP 120向處理設(shè)備125fl25n提供信號。處理設(shè)備125fl25n中的每個處理設(shè)備提供G.fast接口。雖然示出的處理設(shè)備1251-125n的數(shù)目為四個，但是處理設(shè)備1251-125n的數(shù)目可以比四個更多或者更少。處理設(shè)備1251-125n可以是物理層單輸入單輸出(SISO)處理設(shè)備。在一個不例中，處理設(shè)備被構(gòu)建用于G.hn(G.9960)家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)并且使適合于點到點通信。G.hn家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)闡明了用于比如例如機頂盒、筆記本電腦和智能電源箱的家庭設(shè)備的通信標(biāo)準(zhǔn)。G.hn家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)允許這些家庭設(shè)備以高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行通?目。
[0058]處理設(shè)備125rl25n中的每個處理設(shè)備可以經(jīng)過關(guān)聯(lián)的線路驅(qū)動器(LD) ISO1-1SOn通過通信線路Ll-Ln與CPElSO1-1SOn中的每個CPE進(jìn)行通信。通信線路Ll-Ln可以是運送電磁信號的雙絞線。應(yīng)當(dāng)理解，通信不局限于雙絞線。系統(tǒng)100例如可以使用G.hn信號、VDSL信號、和以太網(wǎng)信號進(jìn)行通信。每對處理設(shè)備關(guān)聯(lián)的LDlSO1-1SOn可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且因此可以被稱為收發(fā)器。
[0059]處理設(shè)備1251_125?對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，生成至LDlSO1-1SOn的由值的采樣序列構(gòu)成的時域數(shù)字信號以便發(fā)送。LDlSO1-1SOn然后將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬形式，對其進(jìn)行放大，并且通過相應(yīng)的通信線路Ll-Ln將模擬信號發(fā)送至相應(yīng)的CpEISO1-1SOi^
[0060]圖1示出總共四條連接到分配點110的通信線路。然而，分配點可以連接到大于四條的通信線路。另外，預(yù)編碼組可以不局限于連接到單個分配點的線路。預(yù)編碼組例如可以包含在多個分配點上分配的幾十條線路。在這種情況下，可能需要分配點之間的協(xié)調(diào)。此外，圖1僅示出了通信網(wǎng)絡(luò)中的與理解示例實施例相關(guān)的元件。因此，在該圖中未示出比如與分配點相連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、將分配點連接到這樣的設(shè)備的鏈接、中間設(shè)備等的元件。
[0061]雖然示出的CPElSO1-1SOn的數(shù)目為四個，但是處理設(shè)備CPElSO1-1SOn的數(shù)目可以比四個更多或者更少。CPElSO1-1SOn中的每個CPE包括相關(guān)聯(lián)的線路驅(qū)動器1551-155?和處理設(shè)備Ieo1-1eontj
[0062]處理設(shè)備Ieo1-1eon可以與處理設(shè)備同或基本相同，并且因此為了簡潔起見將不對其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0063]在圖1中，分配點110和CPElSO1-1SOn分開一段距離，該距離處于適合于使用與在
G.hn家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中闡明的調(diào)制技術(shù)相同或類似的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行的高數(shù)據(jù)速率通信的通信距離內(nèi)(例如，對于200Mbps的通信在200m內(nèi))。因此，處理設(shè)備1251-125n和處理設(shè)備Ieo1-1eon可以是G.hn處理設(shè)備。如果G.hn處理設(shè)備針對家庭聯(lián)網(wǎng)市場以大批量生成，則這樣的處理設(shè)備可以比專門設(shè)計用于FTTdp市場的處理設(shè)備便宜。因此，系統(tǒng)100相對于專門設(shè)計用于FTTdp的處理設(shè)備成本減少。
[0064]為了使G.hn標(biāo)準(zhǔn)適合于點到點FTTdp應(yīng)用，可能需要一些改變。在G.hn中，多個收發(fā)器共享單個傳輸介質(zhì)，并且因此DMT符號的傳輸通過介質(zhì)訪問控制協(xié)議進(jìn)行協(xié)調(diào)。FTTdp場景的環(huán)路拓?fù)淦珢壅{(diào)度符號傳輸，并且特別地，使上行傳輸和下行傳輸?shù)臅r段交替。在G.hn中，接收器基于在每個數(shù)據(jù)幀之前發(fā)送的前導(dǎo)碼符號確定信道系數(shù)。對于FTTdp,很可能會使用初始化過程來確定信道系數(shù)，并且通過偶爾的跟蹤來對其進(jìn)行維持。盡管如此，調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)符號所需要的大部分核心信號處理可以是相同的。
[0065]通信線路Ll-Ln可以相應(yīng)地從分配點110延伸到ΟΡΕΙδΟ^ΙδΟ#
[0066]然而，如果通信線路Ll-Ln沒有被充分地物理分離，則系統(tǒng)100可能會經(jīng)受串音。
[0067]更具體地，線路Ll-Ln中的任何一條線路可以被認(rèn)為是受害者線路，而其余線路Ll-Ln可以被認(rèn)為干擾者線路。線路Ll-Ln中的每條線路可以與用于相關(guān)聯(lián)。出于清楚和簡潔起見，LI將被描述為受害者線路。
[0068]近端串音(NEXT)是在例如干擾者線路的通信線路L2_Ln的一側(cè)發(fā)送的信號和在受害者線路LI的同一端的收發(fā)器(未示出)處的信號之間發(fā)生的耦合。例如，從LD1302 &送的信號到LDUO1處的接收器中的耦合是近端串音。
[0069]與NEXT相反，遠(yuǎn)端串音(FEXT)例如發(fā)生在從分配點110發(fā)送到干擾者線路L2_Ln中的信號耦合到受害者線路LI并且引起對CPElSO1處的接收器的干擾時，或者發(fā)生在從CPE1502-150n發(fā)送到干擾者線路L2-Ln中的信號耦合到受害者線路LI并且引起在LDUoi處接收器的干擾時。
[0070]在系統(tǒng)100中，數(shù)據(jù)速率可能受到通信線路Ll-Ln之間的串音干擾的影響。
[0071]為了避免串音干擾，可以將調(diào)度器添加到分配點110。調(diào)度器一次允許一個用戶發(fā)送。需要定義在G.hn處理設(shè)備1251-125?和調(diào)度器之間的接口。以這種方式，每個用戶都可以實現(xiàn)高的峰值速率，而不會受到串音的影響。
[0072]然而，在使用調(diào)度器時，通信線路Ll-Ln變?yōu)楣蚕斫橘|(zhì)，并且平均數(shù)據(jù)速率與活動線路的數(shù)目成反比。使用調(diào)度器，一次僅有一個活動線路。
[0073]為了提高性能，可以使用向量化。向量化也稱為串音消除。取代進(jìn)行調(diào)度，串音消除提高了數(shù)據(jù)速率并且允許在多條線路上的同時通信。在VDSL2中的串音消除在ITU G.993.5中有所描述，描述在2010年4月的ITU G.993.5的系列G:SeriesG:Transmiss1n Systems and Media, Digital Systems and Networks 的“Self-FEXTcancellat1n (vectoring) for use with VDSL2transceivers”中，其也被稱作G.vector 建議。
[0074]G.vector向VDSL2添加了串音消除能力。這允許跨越介質(zhì)距離(例如，幾百米)的高數(shù)據(jù)速率(例如，幾十個Mbps)。但是VDSL2標(biāo)準(zhǔn)的到30MHz的限制不允許G.vector完全利用能夠在200m以下的短距離上實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率。換句話說，通過VDSL2設(shè)備發(fā)送的信號僅被允許使用從O到30MHz的頻率。這在過去不是一個問題，因為比30MHz更高的頻率經(jīng)過雙絞線電纜不會行進(jìn)很遠(yuǎn)。但是現(xiàn)在FTTdp正在被考慮，因為電纜很短，所以信號不是必須行進(jìn)地很遠(yuǎn)，并且因此適當(dāng)大于30MHz的頻率是有用的。
[0075]圖2圖示用于向量化(串音消除)的常規(guī)系統(tǒng)。如在圖2中所示，系統(tǒng)200包括分配點210和用戶端設(shè)備(CPEUSO1ISOntj
[0076]在系統(tǒng)200中，在G.vector中定義的技術(shù)被擴(kuò)展到使用更高傳輸帶寬以獲得高得多的速率的新的物理層標(biāo)準(zhǔn)。分配點210可以處在運營商的控制下。分配點210包括被配置為與NP220進(jìn)行通信的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU) 215。0NU215和NP220分別與0NU115和NP120相同，并且因此將不被更加詳細(xì)地描述。
[0077]NP220向處理設(shè)備225f225n提供信號。雖然示出的處理設(shè)備225f225n的數(shù)目為四個，但是處理設(shè)備2251-225n的數(shù)目可以比四個更多或者更少。處理設(shè)備2251-225n被構(gòu)建用于G.hn(G.9960)家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)并且使適合用于點到點通信。
[0078]分配點210還包括頻域向量處理器(FDVP) 222。FDVP222與處理設(shè)備2251_22511進(jìn)行通信。
[0079]更具體地，在下行方向中，F(xiàn)DVP222從處理設(shè)備2251-225n接收頻域信號，應(yīng)用串音濾波器系數(shù)以相對串音預(yù)補償信號數(shù)據(jù)，并且向處理設(shè)備225「225n提供預(yù)補償后的信號數(shù)據(jù)。例如，假定物理層是基于離散多音調(diào)(DMT)信令，則頻域數(shù)據(jù)可以包括復(fù)數(shù)值的序列表示，表示要在多個音調(diào)(也被稱作子載波)中的每個音調(diào)上發(fā)送的星座點。處理設(shè)備2251-225n處理預(yù)補償后的頻域數(shù)據(jù)以生成預(yù)補償后的時域信號，其然后被發(fā)送至線路驅(qū)動器230r230n。在上行方向中，處理設(shè)備2251-225n從線路驅(qū)動器23(^-23(^接收串音污染的時域信號，并且將其轉(zhuǎn)換成串音污染的頻域信號數(shù)據(jù)。FDVP222從處理設(shè)備2251-225n接收串音污染的頻域信號數(shù)據(jù)，應(yīng)用串音濾波器系數(shù)以針對串音后補償所接收的信號，并且向處理設(shè)備2251-225n提供經(jīng)后補償?shù)念l域信號數(shù)據(jù)。處理設(shè)備2251-225n然后繼續(xù)處理頻域信號數(shù)據(jù)以對預(yù)期的上行信息進(jìn)行解調(diào)。
[0080]FDVP222根據(jù)由G.vector支持的基于導(dǎo)頻的估計算法在頻域中確定串音濾波器系數(shù)。該算法基于在上行和下行發(fā)送導(dǎo)頻序列，測量誤差信號，轉(zhuǎn)發(fā)誤差信號至FDVP 222，并且使誤差信號與所發(fā)送的導(dǎo)頻相關(guān)。
[0081]處理設(shè)備2251-225n中的每個處理設(shè)備可以經(jīng)過關(guān)聯(lián)的線路驅(qū)動器(0))23(^-23(^通過通信線路Ll-Ln與CPEZSO1-ZSOn中的每個CPE進(jìn)行通信。例如，處理設(shè)備ZZS1可以向0)23(^提供時域信號用于通過通信線路LI向CPE 2501輸送用戶數(shù)據(jù)的目的。除了向LD230!提供時域信號之外，處理設(shè)備225i向FDVP222提供另外的信號，其基于串音濾波器系數(shù)、連同來自處理設(shè)備2252-225n的類似的另外的信號而被處理。在預(yù)補償或后補償之后，F(xiàn)DVP222提供返回信號至處理設(shè)備225i，其進(jìn)一步由處理設(shè)備225i以減少和/或消除源自另外的線路L2-Ln的串音的方式進(jìn)行處理。
[0082]CPE255r255n中的每個CPE包括線路驅(qū)動器255r255n和處理設(shè)備26(^-260^線路驅(qū)動器中的每個線路驅(qū)動器可以與線路驅(qū)動器(LD) 23(^-23(^相同或基本相同。
[0083]為了實現(xiàn)FDVP222，處理設(shè)備225r225n必須被配置為能夠?qū)崿F(xiàn)串音消除。特別地，創(chuàng)建允許處理設(shè)備2251-225n向FDVP222并且從FDVP222傳送頻域數(shù)據(jù)的接口。此外，用于控制處理設(shè)備2251-225n的硬件或軟件必須提供用于發(fā)送下行導(dǎo)頻信號、用于估計與上行導(dǎo)頻信號有關(guān)的誤差信號、并且用于向FDVP222轉(zhuǎn)發(fā)誤差信號的機制。用于控制處理設(shè)備26(^-26(^的硬件或軟件必須提供用于發(fā)送上行導(dǎo)頻信號、用于估計與下行導(dǎo)頻信號有關(guān)的誤差信號、并且用于通過上行通信信道向處理設(shè)備2251-225n轉(zhuǎn)發(fā)誤差信號的機制。用于在處理設(shè)備2251-225n和處理設(shè)備26(^-26(^之間建立新通信會話的初始化過程必須被修改以避免這些通信設(shè)備之間的活動通信會話的中斷。由于需要來支持向量化的所有特別特征，所以處理設(shè)備ZZS1-ZZSn和處理設(shè)備26(^-26(^需要與圖1所示的處理設(shè)備US1-USn和處理設(shè)備Ieo1-1eon實質(zhì)上不同。因此，不可能通過與用戶家庭互聯(lián)市場的處理設(shè)備共享大批量生產(chǎn)以能夠減少處理設(shè)備2251-225n的成本。因此，可以預(yù)期能夠?qū)崿F(xiàn)向量化的系統(tǒng)200遠(yuǎn)比系統(tǒng)100昂貴。
[0084]圖3A圖不根據(jù)一個不例實施例的用于串音的系統(tǒng)。在圖3A中，系統(tǒng)300以不需要對G.hn處理設(shè)備進(jìn)行任何改變的透明的方式通過向量化來消除串音。也就是說，G.hn處理設(shè)備可以在具有和不具有串音的場景中使用。對于串音環(huán)境，在信號鏈中的數(shù)字和模擬部分之間插入設(shè)備；這些設(shè)備獨立于物理層操作執(zhí)行向量化，并且創(chuàng)建有效消除串音的信道。這樣的方案在這里被稱作透明時域向量化(TTV)。這里，信道被稱作以能夠?qū)崿F(xiàn)通信的方式在介質(zhì)上將輸入信號映射到輸出信號的系統(tǒng)。
[0085]系統(tǒng)300與圖1中的系統(tǒng)100相同，除了分配點310包括時域向量處理器(TTVP) 327并且CPESSO1-SSOn包括時域向量重復(fù)器(11710357^357^ TTVP327可以簡單地被稱作處理器。為簡潔起見，將僅描述不同之處。
[0086]如圖3A所示，TTVP327是處在處理設(shè)備125fl25n和線路驅(qū)動器130rl30n之間的通信路徑。
[0087]在圖3A中，TTVP327和TTVRSST1-SSTn的輸入和輸出是數(shù)字、時域采樣。
[0088]TTVP327預(yù)補償(預(yù)編碼)下行信號并且后補償上行信號。此外，TTVP327向CPE350r350n發(fā)送導(dǎo)頻信號并且從CPESSO1-SSOn接收導(dǎo)頻信號以確定串音消除功能所需要的濾波器系數(shù)。如下文進(jìn)一步描述的，TTVP327基于TTVRSST1-SSTn上行發(fā)送的導(dǎo)頻信號來估計上行信道和關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)。TTVP327基于TTVP327下行發(fā)送的以及由TTVRSST1-SSTnS后上行回送的導(dǎo)頻信號來估計下行信道。因此，TTVP327可以提供信息至不需要被設(shè)計用于串音消除的處理設(shè)備。換句話說，大批量G.hn處理設(shè)備和另一類型的單輸入單輸出處理設(shè)備之間的串音可以使用TTVP327和TTVRSST1-SSTn來消除。TTVP327使用導(dǎo)頻信號來確定串音濾波器系數(shù)，如下文所述。
[0089]由TTVP327和TTVRSST1-SSTn發(fā)送的導(dǎo)頻信號可以是正交頻分復(fù)用(OFDM)信號。
[0090]TTVP327防止來自處理設(shè)備1251-125n的信號到達(dá)線路驅(qū)動器ISO1-1SOn直到確定了濾波器系數(shù)。通過防止信號到達(dá)線路驅(qū)動器13(^-13(^直到確定了濾波器系數(shù)，保護(hù)其他通信線路上的活動會話的操作不受干擾。例如，如果活動會話在LD1302-130n上工作，則TTVP327可以防止來自處理設(shè)備125i的信號到達(dá)線路驅(qū)動器UO1直到確定了濾波器系數(shù)，該濾波器系數(shù)消除從線路LI進(jìn)入到線路L2到Ln中、以及從線路L2到Ln進(jìn)入到線路LI中的串音。
[0091]TTVR 3571-357n發(fā)送和接收由TTVP327所使用的導(dǎo)頻信號，以確定消除功能所需要的串音濾波器系數(shù)，其將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述。應(yīng)當(dāng)理解TTVRSST1-SSTn是相同的。因此，在可能的情況下，出于清楚和簡潔起見，僅描述一個TTVR。
[0092]TTVR357r357n防止物理層信號到達(dá)LDlSO1-1SOn直到TTVP327指示濾波器系數(shù)是正確的。在正常操作中，TTVRSST1-SSTn接收值作為輸入并且重復(fù)它們作為輸出。為了防止信號到達(dá)LDnO1-1SOn,取而代之，TTVRSST1-SSTn和TTVP327提供零值作為輸出。TTVP327可以通過在TTVP327和TTVRSST1-SSTn之間的控制信道傳送濾波器系數(shù)是正確的。例如，TTVP327和TTVRSST1-SSTn可以使用在特定頻率的差分相移鍵控(DPSK)信令。如果窄寬被使用，則數(shù)據(jù)信道和控制信道之間的干擾可以受到限制。在一個示例系統(tǒng)中，可以使用具有16KHz子載波間距的4096DMT子載波來對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，而控制信道能夠使用占用約IKHz的帶寬的DPSK信令。
[0093]TTVP327包括預(yù)編碼器以對針對CPESSO1-SSOn的下行信號進(jìn)行預(yù)編碼。預(yù)編碼器是依賴于頻率的。因此，TTVP327被配置為針對預(yù)編碼將時域采樣變換為頻域并且然而將預(yù)編碼后的數(shù)據(jù)從頻域變換為時域采樣。例如，可以通過重疊和相加快速傅立葉變換(FFT)方法來實現(xiàn)預(yù)編碼器。
[0094]在由預(yù)編碼濾波器實現(xiàn)的重疊和相加FFT方法中，T個時間采樣被W個采樣進(jìn)行零填充，(τ+w)點FFT被應(yīng)用以獲得(T+W)傅立葉分量。這一過程對于來自η個活動線路的信號是并行執(zhí)行的。然后，對于每個傅立葉分量，來自η個活動線路的η個值的向量被乘以一個ηΧη矩陣，以獲得預(yù)補償后(預(yù)編碼后)的向量(下行)或者經(jīng)后補償?shù)南蛄?上行)。接著，將反(Τ+W)點FFT應(yīng)用于每條線路上的結(jié)果，從而產(chǎn)生Τ+W個時間采樣。第一T個采樣被添加到來自前一次迭代的W個保存的值，以產(chǎn)生T個輸出采樣，并且余下的W個值被保存以在下次迭代時使用。在選擇參數(shù)W和T時，參數(shù)W應(yīng)當(dāng)足夠大以覆蓋比直接和串音信道的延遲擴(kuò)展更大的時間段。參數(shù)T應(yīng)當(dāng)足夠大以保持相關(guān)的加窗開銷(T+W)/T足夠小。FFT尺寸Τ+W并不需要與處理設(shè)備1251-125n進(jìn)行的DMT調(diào)制所使用的FFT尺寸相同，并且有利地可以在某些情況下要小得多。
[0095]對于上行導(dǎo)頻，TTVRSST1-SSTn暫時忽略來自處理設(shè)備16(^-16(^的傳入物理層數(shù)據(jù)，并且代之以發(fā)送時域?qū)ьl采樣。來自給定1171^57^3574^上行導(dǎo)頻信號將傳播到所有的FTTdpLDlSO1-1SOn，通過直接信道或者通過串音。例如，TTVrSST1接收來自處理設(shè)備WO1的物理層采樣。TTVrSST1將向LDlSS1正常地輸送物理層采樣。在上行導(dǎo)頻操作期間，取代輸送物理層采樣，TTVR 357i插入時域?qū)ьl采樣。
[0096]TTVP327從LDlSO1-1SOn接收由每個TTVRSST1-SSTn插入在上行信道中的導(dǎo)頻信號所產(chǎn)生的時域信號。TTVP327使用接收的導(dǎo)頻信號以估計上行直接信道和串音信道系數(shù)。雖然導(dǎo)頻信號被TTVRSST1-SSTn插入，但是TTVP327可以將得到的采樣傳遞給物理層，采樣具有值零、或隨機噪聲。這被上行物理層接收器(例如，處理設(shè)備125^看作暫時信號損耗或脈沖噪聲。
[0097]對于下行導(dǎo)頻，TTVP327暫時忽略來自處理設(shè)備1251-125n的傳入物理層數(shù)據(jù)，并且代之以發(fā)送時域?qū)ьl采樣。
[0098]例如，每個處理設(shè)備1251-125n以特定的時鐘速率發(fā)出數(shù)字序列；不同數(shù)字在每個時鐘周期的結(jié)束處。TTVP327以相同的速率讀入這些數(shù)字，并且在另一側(cè)以相同的速率產(chǎn)生到對應(yīng)LDISO1-1SOiJ^數(shù)字。同樣地，對于上行，LDlSO1-1SOn每個時鐘周期向TTVP 327發(fā)送一個數(shù)字，并且TTVP327在每個時鐘周期中向給定的處理設(shè)備1251-125n發(fā)送一個數(shù)字。這些數(shù)字可以被稱為物理層信號。
[0099]在一個示例中，TTVP327接收來自處理設(shè)備125i的物理層信號采樣。不是將物理層采樣輸送至LD130P而是TTVP327插入時域?qū)ьl信號。TTVP327被配置為對于系統(tǒng)300中的所有信道(例如，在TTVP327和所有的LDlSO1-1SOn之間的信道)使用時域?qū)ьl采樣代替物理層采樣。
[0100]TTVP327接收來自LDlSS1的由TTVP327插入到LDUO1中的導(dǎo)頻信號產(chǎn)生的時域信號和來自TTVP327插入到LDlSO1-1SOn中的導(dǎo)頻信號的串音。基于所接收的導(dǎo)頻信號，TTVRssT1提供從所接收的導(dǎo)頻信號的接收的反饋信息。在至少一個示例實施例中，TTVR357!處理所接收的導(dǎo)頻信號以估計下行鏈路信道系數(shù)，并且經(jīng)過通信信道將結(jié)果發(fā)送到 TTVP327。
[0101]如本文件中所使用的，術(shù)語反饋是指比如CPE的通信系統(tǒng)收發(fā)器向比如分配點的通信系統(tǒng)收發(fā)器發(fā)送從所接收的導(dǎo)頻信號得出的值的方式。
[0102]在另一個示例實施例中，TTVRssT1在上行方向上回送接收到的下行導(dǎo)頻信號，進(jìn)行放大，使得TTVP能夠形成它自己的估計的信道系數(shù)。在另一個示例實施例中，回送可以不使用放大。導(dǎo)頻信號和回送導(dǎo)頻看起來是信號損耗或者對下行和上行物理層接收器(處理設(shè)備Ieo1-1eon)的脈沖噪聲。注意，回送方案更適合用于時分雙工(tdd)，而不是頻分雙工(FDD)系統(tǒng)，因為上行發(fā)送的回送信號占用和下行信號類似的頻帶。這樣的TDD方案參考在下文詳細(xì)描述的圖4A進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
[0103]如圖3B所示，系統(tǒng)300在概念上被組織成層，除了物理(PHY)、以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)層之外，還包括TTV層3000、3100。TTV層3000可以是與TTVP (例如，TTVP327)相關(guān)聯(lián)的層，并且TTV層3100可以是與TTVR (例如，TTVR357!)相關(guān)聯(lián)的層。
[0104]圖3B中示出的體系結(jié)構(gòu)在TTVP和TTVR之間使用帶內(nèi)通信。通信是帶內(nèi)的是因為TTV層3000、3100甚至在沒有建立更高層的通信會話時也工作。從TTVP向TTVR傳送以下的下行消息:(I)請求導(dǎo)頻信號，具有指定的符號(正或負(fù))，在指定的時間；(2)請求回送信號，在指定的時間；⑶指示TTVR開始中繼US/DS采樣(例如，在預(yù)編碼器/后編碼器訓(xùn)練完成后)；以及⑷指示TTVR停止中繼US/DS采樣(例如，作為有序停機過程的一部分)。另外，可以在下行消息中定義回送放大濾波器的參數(shù)。
[0105]從TTVR向TTVP傳送以下的上行消息:⑴指示準(zhǔn)備就緒以創(chuàng)建連接；以及⑵指示即將關(guān)閉連接。另外，可以在上行消息中包括各種下行消息的接收的確認(rèn)。
[0106]在一個示例實施例中，TTVP和TTVR之間的信令實現(xiàn)基于音調(diào)的方案，其中TTVP和TTVR在預(yù)先指定的上行和下行頻率上發(fā)送導(dǎo)頻音調(diào)信號。導(dǎo)頻音調(diào)信號被添加到經(jīng)過的任何其他信號的首部。TTVP通過反向?qū)ьl音調(diào)、以低比特速率(即使用二進(jìn)制DPSK)傳送比特。這創(chuàng)建了下行(DS)向量化操作信道(VOC)。類似地，調(diào)制上行導(dǎo)頻音調(diào)以創(chuàng)建上行(US) V0C。在一個示例實施例中，當(dāng)TTVR能夠檢測到DS VOC時，TTVR反射所接收的比特，提供正確接收的確認(rèn)。當(dāng)TTVR沒有檢測到DS VOC時，TTVR發(fā)送預(yù)先指定的空閑模式。當(dāng)TTVR被關(guān)閉或即將被關(guān)閉，US導(dǎo)頻音調(diào)消失。因此，US導(dǎo)頻音調(diào)的存在或不存在、以及反射的比特，提供了 US消息。
[0107]在一個示例實施例中，TTVP以使用DS VOC的格式發(fā)送下行消息。例如，預(yù)先指定的比特序列指示發(fā)送導(dǎo)頻信號的請求。TTVR以US VOC上的反射的比特來確認(rèn)請求。導(dǎo)頻信號然后在接收到所反射的消息后由TTVR以指定的時滯發(fā)送。
[0108]VOC在存在來自物理層傳輸?shù)母蓴_、來自其他VOC信道(在TTV初始化期間)以及來自包括RFI的外部噪聲的串音時進(jìn)行工作。這些形式的干擾可以被如下操作所減輕，(I)物理層信號可以被進(jìn)行陷波以避免與VOC的干擾(無論如何，其將在VOC頻率處具有低的SNR)。即使物理層沒有進(jìn)行陷波，通過在長的時間窗口上進(jìn)行平均，VOC可以實現(xiàn)一些SNR增益，因為VOC調(diào)制比物理層調(diào)制慢得多。
[0109]應(yīng)當(dāng)理解，“進(jìn)行陷波”表示信號被濾波或者被以它在靠近某些頻率處有很小的或者沒有能量的方式進(jìn)行生成。在信號能量相對頻率的曲線圖中，曲線圖在指定頻率處具有缺口(突然下降)。
[0110]圖3C圖示根據(jù)一個示例實施例的TTVP。
[0111]圖3C圖示TTVP327的一部分327a。為了簡潔起見，圖3C圖示了具有2條線路的用于向量化的部分327a。應(yīng)當(dāng)清楚如何針對任意的η來修改圖形。
[0112]在左上方是用于接收由兩個處理設(shè)備125JP 1252所生成的下行時域采樣的接口。在右上方處，是向LDUoi和1302發(fā)送下行時域采樣的接口。在右下方是從LDUoi和1302接收上行時域采樣的接口。在左下方是向處理設(shè)備1251和1252發(fā)送上行時域采樣的接口。
[0113]在下行操作中，每個串行并行轉(zhuǎn)換器328a、328b收集從相關(guān)聯(lián)的處理設(shè)備125i和1252進(jìn)入到長度T為的批次中的時域采樣，并且零填充至長度為Τ+W的向量?？焖俑盗⑷~變換單元330a、330b對相應(yīng)的向量應(yīng)用FFT。每個選擇器332a、332b在正常操作期間沿FFT傳遞下去。在其他時間，選擇器332a、332b可以基于TTVP327的操作模式(例如，信道估計)而插入零值、或者產(chǎn)生自相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻生成器334a、334b的頻域?qū)ьl信號Pk(f，s)。
[0114]預(yù)編碼器336對傅立葉分量執(zhí)行2X2矩陣乘法。反FFT單元338a、338b將來自預(yù)編碼器336的輸出變換回為長度為Τ+W的相應(yīng)的時域向量。每個并行串行單元340a、340b獲得長度為Τ+W的輸出向量并且使用重疊和相加方法生成T個時域輸出采樣。最終，控制信道發(fā)送器342a、342b可以分別在來自并行串行單元340a、340b的輸出信號上添加時域控制信道信號，以便將控制信道信息相應(yīng)地發(fā)送給1^71^357^357^
[0115]在上行操作中，串行并行轉(zhuǎn)換器328c、328d收集進(jìn)入到長度為T的批次中的時域采樣，并且零填充至長度為Τ+w的向量?？焖俑盗⑷~變換單元330c、330d分別對來自串行并行轉(zhuǎn)換器328c、328d的輸出的向量應(yīng)用FFT。后編碼器344對由FFT單元330c、330d產(chǎn)生的傅立葉分量中的每個分量執(zhí)行2X2矩陣乘法。選擇器332c、332d接收零值和后編碼器344的輸出。選擇器332c、332d基于如由控制器348所指示的TTVP327的操作而輸出零值和后編碼器344的輸出?？商鎿Q地，選擇器332c、332d可以將指示不可用信號的另一值傳遞至處理設(shè)備125rl25n。
[0116]選擇器332c、332d可以被使用以例如防止從TTVRSST1-SSTn向TTVP327上行發(fā)送的導(dǎo)頻信號傳播至處理設(shè)備1251和125n。在這樣的導(dǎo)頻信號未被預(yù)期不利地影響處理設(shè)備125i和125n的操作的情形下，選擇器332c、332d可以省略。
[0117]反FFT單元338c、338d將來自后編碼器344的輸出變換回為長度為Τ+W的時域向量。至IFFT338c的輸入對應(yīng)于來自LDUO1的時域采樣，并且至IFFT338d的輸入對應(yīng)于來自LD1302的時域采樣.
[0118]并行串行單元340c、340d分別獲得來自IFFT單元338c、338d的長度為Τ+W的輸出向量，并且使用重疊和相加方法生成T個時域輸出采樣。從每個LD13(V 1302所接收的信號的副本被復(fù)制并傳遞至相關(guān)聯(lián)的控制信道接收器342c、342d，以對來自TTVR 357jP 3572的控制消息進(jìn)行解碼。
[0119]后編碼器輸出符號的副本被轉(zhuǎn)發(fā)到信道估計器346。在導(dǎo)頻序列或延遲的回送序列被1171?3571-35711在上行信道上發(fā)送的時間期間，信道估計器346將后編碼器輸出符號與導(dǎo)頻符號相關(guān)，以獲得所得到的串音信道系數(shù)的估計。使用所得到的串音信道以及在下文中將進(jìn)一步詳細(xì)說明的現(xiàn)有的預(yù)編碼器336和后編碼器344濾波器系數(shù)的知識，信道估計器346確定被應(yīng)用于來自處理設(shè)備1251-125n和來自LDlSO1-1SOn的數(shù)據(jù)的后編碼器濾波器系數(shù)。
[0120]控制器348確定TTVP將要執(zhí)行哪個操作。例如，控制器348確定是否以正常濾波模式執(zhí)行信道估計或操作。因此，控制器348協(xié)調(diào)圖3C中所示的所有特征的活動，確定何時發(fā)送導(dǎo)頻，何時應(yīng)用更新的預(yù)編碼器和后編碼器系數(shù)，以及何時將零應(yīng)用至選擇器332a~332d0
[0121]圖3D圖示根據(jù)一個示例實施例的TTVR。更具體地，圖3D圖示TTVRSST1的示例實施例。因為TTVRSST1-SSTn是相同的或者實質(zhì)相似，因此，出于簡潔起見將僅提供TTVR357i的描述。
[0122]在下行方向上，TTVR357!直接向輸出正常地傳遞時域接收的采樣。接收到的信號副本被發(fā)送至控制信道接收器360，以解碼來自TTVP327的控制消息。接收到的信號的另一副本在回送操作期間被轉(zhuǎn)發(fā)至放大、濾波和延遲單元362。選擇器361接收零值和所接收的信號。選擇器361基于TTVrSST1的操作模式輸出零值或所接收的信號。
[0123]選擇器361基于來自控制器370的命令進(jìn)行操作。在控制器370指示1171^357:處于正常操作模式時，選擇器361直接下行地傳遞所接收的采樣。在控制器370指示回送操作時，選擇器361可以插入零值以防止從TTVP327向TTVRSST1下行發(fā)送的導(dǎo)頻信號傳播至處理設(shè)備16(^可替換地，選擇器361可以將指示不可用信號的另一值傳遞至處理設(shè)備160!。
[0124]在這樣的導(dǎo)頻信號未被預(yù)期不利地影響處理設(shè)備Ieo1的操作的情形下，選擇器361可以省略。
[0125]放大、濾波和延遲單元362可以簡單地以指定的延遲沿著所接收的信號傳遞至輸出，或者放大、濾波和延遲單元362可以額外地執(zhí)行濾波操作。例如，放大、濾波和延遲單元362可以對所接收的信號和固定的濾波器系數(shù)進(jìn)行卷積，實現(xiàn)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器?？商鎿Q地，使用遞歸濾波器實現(xiàn)方式，放大、濾波和延遲單元362可以獲得無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器。濾波器減輕了在下行信道中依賴于頻率的衰減的影響，從而放大、濾波和延遲單元362的輸出對所有頻率具有顯著能量。
[0126]通過雙絞線發(fā)送的信號經(jīng)歷依賴于頻率的衰減，并且特別地，更高地頻率被更強地衰減。在根據(jù)一個示例實施例的回送估計中，則導(dǎo)頻信號被衰減兩次，一次在通過線路下行地傳遞時，一次在上行地向回傳遞時。這可能會導(dǎo)致強的衰減和差的估計性能，特別是對于最高頻率。為了提高估計性能，TTvrssy1在回送期間放大信號。為了改善放大而不違反功率譜密度約束，依賴于頻率的放大與雙絞線的依賴于頻率的衰減相等(至少近似地)并且相反。
[0127]為了實現(xiàn)依賴于頻率的放大，放大、濾波和延遲單元362可以包括多個有限脈沖響應(yīng)濾波器，每個有限脈沖響應(yīng)濾波器被設(shè)計為近似地撤銷不同長度雙絞線的衰減。例如，多個有限脈沖響應(yīng)濾波器被分別用于50m、100m、150m和200m的長度，并且可以使用公知的數(shù)值優(yōu)化技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計。
[0128]TTVR357!可以存儲對應(yīng)的濾波器系數(shù)。例如，數(shù)值優(yōu)化可以針對給定的濾波器長度進(jìn)行選擇，以使得信道和濾波器的乘積在增益任何頻率處不超出單位元素的約束下盡可能地接近單位增益。基于上行導(dǎo)頻，TTVP控制器346決定放大、濾波和延遲單元362的那個回送濾波器在不超出功率約束而放大回送信號時將是有效的。TTVP327然后可以指示TTVR357!在控制信道上使用哪個濾波器。
[0129]通過將存儲的濾波器系數(shù)的序列與所接收的導(dǎo)頻信號進(jìn)行卷積來應(yīng)用選擇的濾波器。
[0130]在上行方向中，TTVrSST1將時域接收的采樣傳遞至選擇器364。選擇器364基于來自控制器370的命令進(jìn)行操作。當(dāng)控制器370指示TTVrSST1處于正常操作時，選擇器364直接向輸出傳遞所接收的采樣。當(dāng)控制器370指示回送操作時，選擇器364可以插入零值，或者可以插入來自導(dǎo)頻生成器366的時域?qū)ьl值，或者可以插入從放大、濾波和延遲單元362獲得的經(jīng)放大、經(jīng)濾波和經(jīng)延遲的值。最后，控制信道發(fā)送器371可以將時域控制信道信添加到來自選擇器364的輸出信號上，以便向TTVP327發(fā)送控制信道信息。
[0131]控制器370負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)TTVRSST1-SSTn中的所有其他單元的活動，以便確定何時發(fā)送導(dǎo)頻，并且使用什么參數(shù)用于放大和濾波。
[0132]圖3E圖示根據(jù)一個示例實施例的具有NEXT消除的TTVP。圖3E圖示TTVP327的部分327b。部分327b與部分327a相同，除了部分327b包括耦合到預(yù)編碼器336的輸出和后編碼器344的輸入的NEXT消除器349。此外，控制器348，發(fā)送器342a、342b和接收器342c、342d都包括在部分327b中，但是為了清楚性從圖3E中省略。
[0133]圖3F圖示根據(jù)一個示例實施的回波消除的TTVR。圖3F圖示TTVR357la。TTVR357la與TTVrSST1相同，除了 TTVR357la包括耦合到下行輸入和上行輸出(選擇器364的輸出)的回波消除器372。此外，控制器370被包括在TTVR357la中，但是為了清楚性從圖3F中省略。
[0134]NEXT消除器349可以實現(xiàn)被設(shè)計用于消除近端串音(NEXT)(在相同位置處或者附近的不同收發(fā)器之間的干擾)以及回波(從發(fā)射器到相同收發(fā)器內(nèi)的接收器的干擾)的濾波器。回波消除器372可以實現(xiàn)被設(shè)計用于消除回波的濾波器。NEXT和回波的消除運行在分配點310和CPESSO1之間的全雙工通信。
[0135]NEXT消除器349的頻域?qū)崿F(xiàn)在圖3E中示出，并且回波消除器372的時域?qū)崿F(xiàn)在圖3F中實現(xiàn)。
[0136]在圖3E中，預(yù)編碼器336輸出信號的副本被傳遞至NEXT消除器349。NEXT消除器349將濾波器系數(shù)應(yīng)用于預(yù)編碼器336的輸出信號以獲得消除信號，其被添加到上行后編碼器344的輸入。所得到的信號被向回反饋至NEXT消除器349，以便在訓(xùn)練濾波器系數(shù)的過程中使用。在一個可替換的實施例中，時域NEXT消除器可以在由并行串行單元340a、340b產(chǎn)生的時域采樣上進(jìn)行操作。
[0137]在圖3F中，出信號的副本被傳遞至回波消除器372?；夭ㄏ?72將濾波器系數(shù)應(yīng)用于這些信號以獲得消除信號，其被添加到下行TTVR輸入信號。所得到的信號被向回反饋至回波消除器372，以便在訓(xùn)練濾波器系數(shù)的過程中使用。
[0138]圖4A圖示用于使用導(dǎo)頻回送來減少串音的方法。
[0139]通常，通過向量化執(zhí)行跨通信線路的串音消除。預(yù)編碼和后編碼在分配點310的運營商側(cè)處執(zhí)行，所有的線路在分配點310終結(jié)。
[0140]為了實現(xiàn)下行串音消除，通過分配點310使用估計處理以確定正確的預(yù)編碼器系數(shù)(濾波器串音系數(shù))。通過在下行方向上發(fā)送導(dǎo)頻信號，并且然后通過上行通信信道提供反饋，以執(zhí)行預(yù)編碼器系數(shù)的確定。
[0141]圖4A的示例實施例提供使用在用戶側(cè)(CPESSO1-SSOn)處的最小信號處理能力來估計下行信道串音的方法。特別是，CPESSO1-SSOn具有上行地發(fā)送信號的能力，但是可能沒有在分配點310和CPESSO1-SSOn之間建立的數(shù)字通信(或者，其中僅建立最小、低帶寬信令信道)。在圖4A的示例實施例中，分配點310首先估計上行信道，然后是下行通道。
[0142]在一個常規(guī)的方式中，分配點(運營商側(cè))向CPE(用戶側(cè))發(fā)送下行導(dǎo)頻信號。CPE使用所接收的導(dǎo)頻來估計下行信道系數(shù)。估計的下行信道系數(shù)被量化并且通過現(xiàn)有數(shù)字通信信道上行地發(fā)送。然而，這樣的常規(guī)方式需要在估計發(fā)生之前建立上行數(shù)據(jù)通信會話。會話需要具有相當(dāng)高的數(shù)據(jù)速率，以便使通信快速地發(fā)生。
[0143]在另一個常規(guī)的方式中，CPE向分配點發(fā)送上行導(dǎo)頻信號。分配點使用所接收的導(dǎo)頻來估計上行信道系數(shù)。使用各向同性的傳輸媒體的信道互易特性來從上行系數(shù)得出下行信道系數(shù)。然而，對于雙絞線信道不是必須保持互易特性，特別是在存在橋式抽頭和其他非理想拓?fù)鋾r。
[0144]在G.vector標(biāo)準(zhǔn)中，分配點發(fā)送下行導(dǎo)頻信號。CPE測量并且量化接收到的導(dǎo)頻信號和所發(fā)送的信號之間的差(誤差信號)。量化的誤差測量結(jié)果在現(xiàn)有數(shù)字通信會話上行地發(fā)送。分配點基于量化的誤差測量結(jié)果估計下行信道系數(shù)。然而，G.vector需要具有相當(dāng)高的數(shù)據(jù)速率的上行數(shù)字通信會話(從而初始化不會花費很長的時間)。
[0145]在示例實施例中，使用G.hn處理設(shè)備的至少一個目的是在分配點310和CPE350r350n之間高數(shù)據(jù)速率數(shù)字通信會話。位于一側(cè)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)可以被可靠地傳送到另一側(cè)。
[0146]此外，上行信道和下行信道是物理實體。如果某一變化的電壓被輸入到上行信道和下行信道之一，則在輸出端生成所得到的電壓。在至少一個示例實施例中，通過串接上行信道和下行信道創(chuàng)建回送信道。更具體地，回送信道由系統(tǒng)300創(chuàng)建，該系統(tǒng)300被配置為使得TTVRSST1-SSTn重復(fù)返回它們接收的內(nèi)容，這可以是在放大或濾波之后。換句話說，回送信道使用處理設(shè)備來創(chuàng)建，處理設(shè)備獲得來自LDlSS1-1SSn的數(shù)字采樣，可選地在時域執(zhí)行處理，可以地進(jìn)一步使采樣延遲，并且將對應(yīng)的數(shù)字采樣向回發(fā)送至LDlSS1-1SSn以上行地發(fā)送。
[0147]如將參考圖4A所描述的，在至少一個示例實施例中，CPE對所接收的下行導(dǎo)頻進(jìn)行放大并且在上行方向上回送。分配點然后可以基于單獨從上行導(dǎo)頻獲得的上行信道的知識來從所接收的回送信號估計下行串音?；厮头桨讣俣═DD或全雙工系統(tǒng)，而不是FDD系統(tǒng)，因為導(dǎo)頻信號覆蓋所有使用的頻率，上行和下行二者。更具體地，數(shù)據(jù)通信使用在兩個方向上的所有頻率是沒有必要的，但是允許設(shè)備在估計處理期間在兩個方向上的所有頻率上發(fā)送導(dǎo)頻信號。
[0148]為了輔助圖4A的方法的描述，使用圖4B-4C。此外，圖4A的方法參考系統(tǒng)300進(jìn)行描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解圖4A的方法可以由與系統(tǒng)300不同的系統(tǒng)來執(zhí)行。
[0149]如在圖4A中所示，方法開始于S400。在開始處，一些通信會話可能是活動的。例如，圖4圖示其中三個通信會話是活動的系統(tǒng)300。更具體地，在處理設(shè)備1251-1253和Ieo1-1eo3之間的通信信道是活動的。一個活動的通信信道由從分配點處的g.hn處理設(shè)備125i經(jīng)過TTVP327、經(jīng)過LDUo1、跨越雙絞線、經(jīng)過另一TTVRSST1、并且最終到CPESSO1中的G.hn處理設(shè)備WO1的實線路徑來表示。類似地，實線路徑表示在處理設(shè)備1252和1602之間、在1253和1603之間的活動通信信道。應(yīng)當(dāng)理解，在雙絞線上的通信信道引起串音，其由在圖4B中的分配點310和CPESSO1-SSOn之間的虛線表示。TTVP327內(nèi)的實線和虛線表示3X3的預(yù)編碼器和后補償矩陣，其由TTVP327基于在線路驅(qū)動器ISO1-1SO3和155^1553 2間的串音信道的估計而確定，并且其被設(shè)計用于減輕該串音的影響。更具體地，在雙絞線上的每個下行和上行傳輸引起與在其余雙絞線上的其他傳輸?shù)拇簟Ｒ虼?，在這個階段中，TTVP327實現(xiàn)3X3的預(yù)編碼器和3X3的后補償濾波器。
[0150]例如，使用在特定頻率f處的窄帶信道，上行信道通過復(fù)矩陣來表示:
[0151]Hu = (I+Gu) Du (I)
[0152]其中Gu是標(biāo)準(zhǔn)化的上行串音矩陣，并且Du是表示Hu的對角元素的上行對角矩陣，并且I是單位矩陣(在對角線上為I并且所有非對角線元素為零的矩陣)。
[0153]下行信道是:
[0154]Hd = Dd (I+Gd) (2)
[0155]其中Gd是標(biāo)準(zhǔn)化的下行串音矩陣，并且Dd是直接增益的下行對角矩陣。應(yīng)當(dāng)理解，上行和下行信道是多輸入多輸出(MMO)信道。
[0156]后編碼器344和下行預(yù)編碼器336中的濾波器系數(shù)分別由矩陣Cd和Cd表示。符號C將表示在不同時間點的濾波器系數(shù)。TTVP327基于串音信道的估計來確定C并且基于激活/去激活事件和/或周期性地確定C。
[0157]返回參考圖4A，分配點在S410接收來自TTVRSST1-SSTn的上行導(dǎo)頻信號。更具體地，在當(dāng)前不具有與分配點的活動通信會話的CPE350n請求發(fā)送數(shù)據(jù)時，TTVRSST1-SSTn可以暫時防止數(shù)據(jù)被分別從處理設(shè)備Ieo1-1eo3向Ldiss1-1ss3傳送，并且代之以發(fā)送導(dǎo)頻信號至0)155^155^其被0)155^1553上行地發(fā)送并且由TTVP327接收。TTVR357n也向LD155n發(fā)送導(dǎo)頻信號，其被上行地發(fā)送并且由TTVP327接收。所發(fā)送的導(dǎo)頻信號是相互正交的。
[0158]TTVP327使用控制信道來協(xié)調(diào)和同步導(dǎo)頻信號的傳輸。TTVR357n向TTVP327提醒CPE350n想要激活。TTVP327然后指示TTVRSST1-SSTn發(fā)送上行導(dǎo)頻序列。TTVP知道上行導(dǎo)頻何時被發(fā)送，并且截獲所得到的上行信號。
[0159]在至少一個示例實施例中，G.hn處理設(shè)備,例如US1,看到被插入零值的序列,而不是通常的數(shù)據(jù)信號。例如，控制器348可以向選擇器322。發(fā)送命令以指示正在執(zhí)行信道估計和預(yù)編碼器/后編碼系數(shù)確定。基于從控制器348接收的命令，選擇器322?？梢韵蛱幚碓O(shè)備125i發(fā)送零值，而不是來自后編碼器344的輸出。零值的接收可以導(dǎo)致誤差的突發(fā)。然而，處理設(shè)備125i包括允許從誤差突發(fā)恢復(fù)的能力，如也例如由脈沖噪聲所引起的那樣。
[0160]在至少另一示例實施例中，選擇器338e、338d可能不存在，或者控制器348可以指示選擇器338e、338d傳遞后編碼器344的輸出至處理設(shè)備125” G.hn協(xié)議可以被擴(kuò)展以意識到導(dǎo)頻并且例如在導(dǎo)頻序列被發(fā)送時停止發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[0161]因為CPE350n請求發(fā)送數(shù)據(jù)，所以TTVP327確定新的上行信道系數(shù)以包括從LD155r155n到激活的LD130n中的信道、以及從激活的LD155n到LDlSO1-1SOn中的信道。與先前的活動線路的3X3信道矩陣一起放置這些新系數(shù)以創(chuàng)建新的4X4信道矩陣。
[0162]因此，在S420，TTVP327基于所接收的導(dǎo)頻信號確定后編碼器系數(shù)。對于具有η條線路的系統(tǒng)，在頻率f處的上行所得到的信道Ru可以被表示為形式為如下的η乘η的矩陣:
[0163]Ru = Cu(HGu)Du (3)
[0164]其中Cu是作用于頻率f上的η乘η后編碼器矩陣，I是η乘η單位矩陣，Du是表示頻率f處的上行信道中的直接增益的η乘η對角矩陣，并且Gu是對于頻率f的η乘η標(biāo)準(zhǔn)化的串音信道矩陣。
[0165]TTVP327可以如下地確定上行信道Ru。導(dǎo)頻序列由S個DMT符號所構(gòu)成，其中S通常至少和系統(tǒng)中的線路的數(shù)目一樣大。每個符號在F個頻率中的一個處具有復(fù)數(shù)值，f =O,…，F(xiàn)-1。存在與每條線路相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻序列。
[0166]在線路k上的符號s期間將在頻率f上被發(fā)送的復(fù)數(shù)值被記為Pk(f，s)。
[0167]符號序列X(S)和y(s)之間的相關(guān)性被定義為:
[0168]
(-V(.v),.!，(.、')〉= ^ A-(.S')l!(.v)( 4 )
[0169]針對不同的線路k和j的導(dǎo)頻序列是相互正交的，這意味著它們的相關(guān)性是零，使得對于所有的f并且對于不等于j的任意的k，有:
[0170]<Pk(f, s),Pj(f, s)> = O (5)
[0171 ] DMT調(diào)制由TTVP327和1171^357^357^;?使用以將給定導(dǎo)頻序列的頻域表示轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的時域表示。也就是說，對于給定的符號S，則F個復(fù)數(shù)頻域值Pk (f，s)，f = 0，…，F(xiàn)-l，如在DMT調(diào)制中公知的那樣進(jìn)行反FFT(IFFT)變換以獲得2F個實的時域采樣。這些時域采樣被如在DMT調(diào)制中公知的那樣進(jìn)行循環(huán)地延伸和加窗，以獲得T個時域采樣，記為Pk(t, S),用于 t = 0，…，T-1o
[0172]為了發(fā)送導(dǎo)頻序列，第一TTVR(例如357J首先發(fā)送對應(yīng)于符號I的所有時間采樣Pk(t, I)，接著是對應(yīng)于符號2的所有時間采樣Pk (t，2)，并且繼續(xù)發(fā)送對于每個符號的時間采樣。第一 TTVR可以一個緊跟一個地發(fā)送符號，或者它們可以被間歇地發(fā)送，其中在導(dǎo)頻符號之間發(fā)送來自CPESSO1的多個正常上行數(shù)據(jù)。TTVR導(dǎo)頻符號可以與在TTVP信號處理中使用的FFT尺寸相匹配。
[0173]在線路k上的TTVP327接收對應(yīng)于導(dǎo)頻符號s的來自LDUO1的時間采樣。這些時間采樣可以被記為yk(t，s)。來自每個符號的2F個連續(xù)的時間采樣的子集可以如DMT調(diào)制中所公知的那樣被TTVP327進(jìn)行選擇，并且通過FFT進(jìn)行變換以獲得記為Yk (t，s)的F個復(fù)數(shù)頻域值。在應(yīng)用后編碼器344之后，所得到的信號可以被記為Wk(f，s)。TTVP327可以對所接收的信號執(zhí)行信號處理以便估計所得到的上行串音信道系數(shù)(產(chǎn)生自串接串音信道和后編碼器344)。特別地，TTVP327可以通過計算下式來估計所得到的v行和d列中的上行信道值:
[0174]
Un 二^^4(6)
'(PA/^).PAf\s))
[0175]換句話說，所得到的V行和d列中的上行信道值通過將線路V上的所接收的、后編碼的符號和在線路d發(fā)送的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相關(guān)，并且除以在線路d發(fā)送的導(dǎo)頻符號與它們自身相關(guān)的結(jié)果來確定。
[0176]在一個示例實施例中，時域雙工(TDD)被用于避免近端串音。也就是，上行和下行傳輸在時間上交替。物理層FTTdp協(xié)議負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)信號的TDD傳輸。然而，在串音估計階段期間，TTVP327和TTVRSST1-SSTn—起工作以確保導(dǎo)頻被使用TDD進(jìn)行發(fā)送和接收，而不管從處理設(shè)備1251-125?和Ieo1-1eon所接收的輸入信號。
[0177]在一個示例實施例的所有導(dǎo)頻序列/串音估計階段期間，所有TTVRSST1-SSTn的下行輸出選擇器361和TTVP327的上行輸出選擇器332e、332d都被設(shè)置以向相關(guān)聯(lián)的處理設(shè)備Ieo1-1eon發(fā)送零值。這確保導(dǎo)頻序列不直接影響更高的層——它僅受到信號的暫時損耗的影響。
[0178]面對LdISO1-1SOi^P 155fl55n 的 TtvrSST1-SSTi^P TTVP327 的輸出在不同階段期間按如下方式進(jìn)行控制。
[0179]在上行估計階段期間，TTD按如下方式執(zhí)行。所有TTVRSST1-SSTn的TTVR上行輸出選擇器364被設(shè)置以發(fā)送上行導(dǎo)頻序列。用于所有線路的TTVP下行輸出選擇器332a、332b被設(shè)置以發(fā)送零值(從而所接收的導(dǎo)頻值不會被NEXT損壞)。
[0180]返回參考圖4B，在具有4條線路的系統(tǒng)中，其中3條線路是活動的，第四條線路即將被初始化，Cu是4X 4后編碼器，其中右上的3 X 3子矩陣是3 X 3后編碼器，并且其中其余的矩陣元素從單位矩陣I獲取。
[0181]在確定了上行信道Ru之后，TTVP327根據(jù)下式來確定通過后編碼器344實現(xiàn)的新的后編碼器系數(shù):
[0182]
C'.=〔/〈,.dkig((,,O Cu(7)
[0183]使用新的后編碼器系數(shù)C’pTTVPSZ?消除了來自上行信道的串音，導(dǎo)致:
[0184]R' u = Du (8)
[0185]在另一示例實施例中，TTVP327可以使用對反向信道的一階近似來更新在后編碼器344中實現(xiàn)的后編碼器系數(shù)Cu。也即，
[0186]C，u = Cu+1-Rudiag (Ru) (9)
[0187]這也是需要更少的計算的合理的實施例，但是不會完美地消除串音。中型復(fù)雜性的實施例為:
[0188]Cu= (21-Rudiag(Ru)_1)Cu(10)
[0189]等式(7)和(10)涉及在第13/016,376號的美國專利申請“MultiplicativeUpdating Of Precoder Or Postcoder Matrices For Crosstalk Control In ACommunicat1n System”中所教導(dǎo)的方法,其整體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
[0190]在TTVP327確定了上行信道之后，TTVP327使用下行導(dǎo)頻和上行回送來測量下行信道。返回參考圖4A，在確定了上行信道ITu后，TTVP327就在S430跨通信線路Ll-Ln向相關(guān)聯(lián)的TTVRSST1-SSTn發(fā)送正交下行導(dǎo)頻信號。在S430，TTVP327忽略從處理設(shè)備US1-USn發(fā)送的數(shù)據(jù)并且TTVRSST1-SSTn忽略來自處理設(shè)備Ieo1-1eon的數(shù)據(jù)。
[0191]關(guān)于上行和下行的導(dǎo)頻序列，在一個示例實施例中，上行和下行的導(dǎo)頻信號被設(shè)計成:
[0192]Pk(f, s) I2 ^ M(f) (11)
[0193]其中M(f)指定在頻率f的最大傳輸功率。在所有頻域上的|Pk(f，s) I2之和不超出任何總功率約束。Pk(t，s)的峰值平均比允許通過LD的高保真調(diào)制(具有很少或者沒有削波)。
[0194]例如，導(dǎo)頻序列可以基于滿足功率約束的基本符號B (f),從而對應(yīng)的時域表不b(t)滿足峰值平均比條件。例如，為了以高的概率實現(xiàn)良好的峰值平均比條件，B(s)的元素可能是對于每個音調(diào)隨機地獨立選擇的4-QAM值。
[0195]對于每個線路k，二進(jìn)制序列qk (S)由TTVP327確定(即對于每個S，qk(s) = -1或I)，從而被設(shè)計用于不同線路的二進(jìn)制序列是相互正交的。例如，序列可以從SXS的沃爾什-哈達(dá)瑪矩陣來獲得。
[0196]導(dǎo)頻序列由TTVP327使用基本符號與二進(jìn)制序列的外積來構(gòu)造，如:
[0197]Pk (f, s) = B(f)qk(s) (12)
[0198]在S430，所有1171^357^3574^ TTVR上行輸出選擇器364被設(shè)置以發(fā)送零值。用于所有線路的TTVP下行輸出選擇器332a、332b被設(shè)置以發(fā)送下行導(dǎo)頻序列。在這一部分期間，所接收的值由TTVRSST1-SSTn緩存在放大、濾波和延遲單元362中。
[0199]在S440，每個TTVRSST1-SSTn回送接收到的每個導(dǎo)頻信號。換句話說，每個1171?3571-35711在上行方向上重新發(fā)送所接收的導(dǎo)頻信號。在一些示例實施例中，每個TTVRSST1-SSTn可以對所接收的導(dǎo)頻信號進(jìn)行濾波和放大，并且然后重新發(fā)送導(dǎo)頻信號。
[0200]所有TTVR357「357n的TTVR上行輸出選擇器被設(shè)置到放大、濾波和延遲單元362中所存儲的經(jīng)放大、經(jīng)濾波、和經(jīng)延遲的信號。用于所有線路的TTVP下行輸出選擇器332a、332b被設(shè)置以發(fā)送零值(從而所接收的導(dǎo)頻值不會被NEXT損壞)。
[0201]在回送中使用的放大可以由TTVRSST1-SSTn以多種方式完成。例如，可以在不違反CPE350r350n處的功率約束的情況下實現(xiàn)對角放大矩陣L (f)。
[0202]在不同的示例實施例中，濾波和放大參數(shù)由CPESSO1-SSOn基于上行信道的知識來指定?；蛘撸搮?shù)由CPESSO1-SSOn基于所接收的下行導(dǎo)頻信號的屬性來確定。
[0203]此外，在S440中，分配點310接收回送的導(dǎo)頻信號。在接收到回送的導(dǎo)頻信號后，TTVP327確定回送信道系數(shù)?；厮托诺辣徽J(rèn)為是串接下行信道、放大濾波器(如果有的話)和上行信道而形成的。
[0204]回送信道可以被定義為:
[0205]Rl = C，u (I+Gu) DuLDd (I+Gd) Cd = DuLDd (I+Gd) Cd (13)
[0206]對于下行回送的情形，導(dǎo)頻序列可以與以上描述的相同的方式進(jìn)行定義。但是時域?qū)ьlPk (t，s)被從TTVP327輸送至LD130k。信號被TTVRSST1-SSTn上行地回送，并且接著yk(t, s)表示從LDlSO1-1SOn向TTVP327向回發(fā)送的所得到的時域值。TTVP327如上所述處理值yk(t，s)以獲得后編碼的符號Wk(f，s)，如以上在等式(6)所述將其與導(dǎo)頻符號相關(guān)以獲得在V行和d列中的所得到的回送信道值的估計。
[0207]在S440中，TTVP327接收經(jīng)過回送信道&發(fā)送導(dǎo)頻信號的結(jié)果。這些所接收的信號與所發(fā)送的導(dǎo)頻的知識一起可以在S450中被用來確定預(yù)編碼器系數(shù)?；?amp;和Cd的知識，TTVP327生成新的預(yù)編碼器系數(shù):
[0208]C , =Q(^W1)1A',)1( 14)
[0209]其中對角化回送信道，導(dǎo)致:
[0210]R' L = DuLDd (15)
[0211]其中L是對角矩陣，其中第i個對角元素是TTVP在通信線路i上應(yīng)用的回送放大率。在另一示例實施例中，TTVP327可以使用對于反向信道的一階近似來更新在預(yù)編碼器336中實現(xiàn)的系數(shù)。也即，
[0212]Cd = CD+1-diag (Rl) ^1Rl (16)
[0213]中型復(fù)雜性的另一示例實施例為:
[0214]Cd = Cd (21-diag (Rl) ^1Rl) (17)
[0215]下行信道也被對角化:
[0216]R’d = Dd(I+Gd)C’d = Dd (18)
[0217]結(jié)果，更新后的預(yù)編碼器336和下行信道的串接提供了從處理設(shè)備1251-125n到處理設(shè)備Ieo1-1eon的近乎無串音的所得到的信道，并且上行信道和更新后的后編碼器的串接提供了處理設(shè)備IeO1-1eOn到處理設(shè)備1251-125n的近乎無串音的所得信道。然后可以在線路Ln上建立活動通信會話,如圖4C所示,而不影響L1-L3上的現(xiàn)有活動會話。以上討論在頻率f處的單個窄帶信道上的情景中給出。在存在多個頻率處的多個信道的情況下，例如，在離散多音調(diào)系統(tǒng)中，該方法也適用。先前所描述的每個信道矩陣然后變?yōu)轭l率的矩陣值函數(shù)，例如，Ru⑴。
[0218]圖5圖示使用具有NEXT和回波消除的導(dǎo)頻回送來減少串音的方法。圖5中所示的方法可以至少由在圖3E中所示的TTVP和圖3F中所示的TTVR來執(zhí)行。在圖5中，TTVP在S510接收上行導(dǎo)頻，在S520確定后編碼系數(shù)，在S530發(fā)送下行導(dǎo)頻，在S540確定NEXT消除器系數(shù)，在S550發(fā)送下行導(dǎo)頻并且接收回送導(dǎo)頻，并且在S550確定預(yù)編碼器系數(shù)。
[0219]步驟S500、S510、S520 和 S550 分別與圖 4A 中所示的步驟 S400、S410、S420 和 S450相同或基本相同。因此，為了簡潔起見，步驟S500、S510、S520和S550將不進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
[0220]在S530，TTVP發(fā)送下行導(dǎo)頻以在S540確定NEXT消除器系數(shù)。NEXT消除器系數(shù)可以使用任何已知的方法來確定。此外，在S530中，TTVR可以確定在回波消除器中實現(xiàn)的系數(shù)。
[0221]在圖5中，圖4中的步驟S430和S440可以同時執(zhí)行，而不是按順序地執(zhí)行。因此，在S545中，TTVP同時地發(fā)送下行導(dǎo)頻并且接收回送導(dǎo)頻信號。例如，信息可以以比發(fā)送導(dǎo)頻符號或整個導(dǎo)頻序列的時間更短的時間順著沿路行進(jìn)。由于NEXT消除器在S540進(jìn)行訓(xùn)練，并且回波消除器在S530進(jìn)行訓(xùn)練，則全雙工可以被使用并且上行和下行發(fā)送的信號不會互相干擾。因此，在TTVP中途經(jīng)過地發(fā)送導(dǎo)頻序列時，TTVR接收導(dǎo)頻序列的第一值。在全雙工模式下，一接收到下行導(dǎo)頻，TTVR就開始上行地發(fā)送(回送)所接收的下行導(dǎo)頻值，而無需等待TTVP完成發(fā)送最后的導(dǎo)頻序列值。
[0222]如上文所述，圖4A和圖5的方法允許估計下行MMO(多輸入，多輸出)信道，而不需要數(shù)字上行通信會話。因此，可以在構(gòu)建能夠消除串音并且因此實現(xiàn)顯著更高的數(shù)據(jù)速率的MIMO系統(tǒng)的同時，使用被設(shè)計用于SIS0(單輸入單輸出)通信的CPE組件。
[0223]與下行估計的常規(guī)方法相比，示例實施例有利于采用被設(shè)計用于SISO信道的用戶側(cè)收發(fā)器硬件和軟件模塊并且在MMO情景中重新使用它們，同時實現(xiàn)串音消除。
[0224]特別地，常規(guī)方法被用于CPE以通過上行數(shù)字通信信道向運營商側(cè)提供反饋。反饋可以是下行信道參數(shù)的量化的估計，或者所接收的導(dǎo)頻信號、誤差信號等的量化的測量結(jié)果的形式。可以使用G.vector標(biāo)準(zhǔn)作為常規(guī)方案的代表性示例。
[0225]例如，MM0(G.vector)相對于SIS0(VDSL2)引入的改變包括對于MMO估計階段，正常SISO初始化過程被至少中斷一次。這是因為一些初始化需要建立對于串音估計必需的基本的上行通信信道。然而，在串音估計被完成之前該初始化不能被優(yōu)化。必須建立用于訓(xùn)練信息的上行反饋的信道。在G.vector的情況下，存在被創(chuàng)建用于初始化期間的反饋的專用信道，以及被定義用于在普通操作期間的反饋的另一種機制。誤差測量或者串音估計需要被校正并且然后在反饋信道上發(fā)送。這一過程需要被配置和管理。
[0226]因此，常規(guī)方法的數(shù)字反饋相對于僅需要處理SISO的系統(tǒng)需要對于軟件、固件和硬件的顯著改變。
[0227]相比之下，在示例實施例中，將MMO功能與SISO功能進(jìn)行分離。在信號路徑方面，回送在處理鏈中、緊跟在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后早期地發(fā)生。因此，在提供反饋中涉及的電路可以與其余的Siso組件物理地或邏輯地分離。
[0228]在時間方面，MIMO訓(xùn)練可以在普通SISO訓(xùn)練過程之前全部完成。因此，很少或根本沒有必要改變SISO訓(xùn)練軟件或固件——MIMO信道在SISO初始化過程開始之前被對角化(實際上創(chuàng)建了多個SISO信道)。
[0229]如上所述，示例實施例提供了減少和/或消除短距離(例如，小于200米)的串音的透明方法。由于分配點只有200米的距離，可以在減少串音的系統(tǒng)中使用家庭網(wǎng)絡(luò)G.hn處理設(shè)備。此外，使用G.hn處理設(shè)備而不是專門的處理設(shè)備減少了成本。
[0230]因此對示例實施例進(jìn)行了描述，但顯然可以在多種方式對其進(jìn)行改變。這樣的改變不被視為脫離示例實施例的精神和范圍，并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的所有這樣的修改也旨在被包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)(300),包括: 處理器(327)，被配置為在時域中分別從多個遠(yuǎn)程收發(fā)器(35(^-35(^接收多個上行導(dǎo)頻信號，基于所述多個上行導(dǎo)頻信號確定信道系數(shù)，基于所述信道系數(shù)確定濾波器系數(shù)，并且被配置為控制所述上行導(dǎo)頻信號在時域中向多個處理設(shè)備(125^125》的物理層的傳輸，所述多個處理設(shè)備(125^125》被配置為通過所述處理器(327)與所述多個遠(yuǎn)程收發(fā)器(350r350n)進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為在頻域中確定所述濾波器系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述上行導(dǎo)頻信號是正交頻分復(fù)用(OFDM)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為發(fā)送初始信號并且在時域中接收所述多個上行導(dǎo)頻信號作為所述初始信號的回送信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述多個處理設(shè)備(125^125^是單輸入單輸出設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(300)，還包括: 所述多個處理設(shè)備(125^125》中的至少一個處理設(shè)備，被配置為向所述處理器(327)發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)處于時域中，并且所述處理器被配置為將所述輸入數(shù)據(jù)變換到頻域，基于所述濾波器系數(shù)在頻域中對所述輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且將濾波后的輸入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，所述輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)是多輸入多輸出設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)(300)，還包括: 所述多個處理設(shè)備(125「125n)，所述多個處理設(shè)備(125「125n)中的每個處理設(shè)備被配置為向所述處理器(327)發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)處于時域中，并且所述處理器(327)被配置為將所述輸入數(shù)據(jù)變換到頻域，基于所述濾波器系數(shù)在頻域中對所述輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且將濾波后的輸入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，所述輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為接收所述多個上行導(dǎo)頻信號作為多個數(shù)字離散時間序列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為使用多個第一信號與所述多個處理設(shè)備(125^125^進(jìn)行通信，每個第一信號是一個數(shù)字離散時間序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述濾波器系數(shù)是NEXT消除器系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為防止第一處理設(shè)備與第一遠(yuǎn)程收發(fā)器進(jìn)行通信，直到所述處理器(327)確定了所述濾波器系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中所述處理器(327)被配置為接收所述多個上行導(dǎo)頻信號并同時發(fā)送下行導(dǎo)頻信號。
14.一種系統(tǒng)(300),包括: 處理器(327)，被配置為在時域中接收輸入，將所述輸入變換到頻域，基于濾波器系數(shù)在頻域中對所述輸入進(jìn)行濾波以便抑制串音，并且將濾波后的輸入變換成輸出數(shù)據(jù)，所述輸出數(shù)據(jù)處于時域中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)(300)，還包括:
處理設(shè)備(125^，被配置為在時域中生成所述輸入。
【文檔編號】H04M3/18GK104254979SQ201380009662
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】C·紐茲曼, M·蒂默斯, J·梅斯 申請人:阿爾卡特朗訊