专利名称：一种信道估计的方法、设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信领域，具体地说，涉及一种信道估计的方法、设备和系统。
背景技术：
数字用户线(DSL)是ー种以电话双绞线为传输介质的数据传输技木。X数字用户线(xDSL)作为该传输技术的组合，包括高速数字用户线(HDSL)、单线对高速数字用户线(SHDSL)、非対称数字用户线(ADSL)等等。其中，除利用基带传输的SHDSL等之外，采用通带传输的其它xDSL利用频分复用技术，与传统电话业务(POTS)可共存于同一对双绞线上。随着通带传输的xDSL使用的频带越来越高,高频段的串扰(Crosstalk)问题也表现得尤为突出。现有技术提供一种向量数字用户线(vectored-DSL)技术解决xDSL串扰问题，如图I所示。在下行方向上，X是NXl的联合收发设备(可以为数字用户线接入复用 IDSLAM)发送的信号向量，y是NX I的对端设备(可以为用户侧设备)接收的信号向量，η是NX I的噪声向量。共享信道用信道传输矩阵表示为
み11 み 12 "■ \μ H —み21 み22 · · ·
_%1 %2 ■·' Kn _h^. (I彡i彡N，I彡j彡N)表示线对j对线对i的串扰传递函数，Iiii (I彡i彡N)表示线对i的信道传递函数，N为线对数，即用户数。通过在联合收发设备侧引入ー个用W表示的向量预编码器，则对端设备接收的信号向量为y = HWx +η若向量预编码器能使HW为ー对角矩阵，如diag(H)，则可消除串扰。为了消除串扰，必须先对信道进行估计，获得信道传输矩阵。现有技术中，是利用信号误差来对信道进行估计，要求设备必须能够提供信号误差。然而，许多网上运行的设备不支持这个功能，无法利用信号误差来估计信道，从而不能进行串扰抵消。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种信道估计的方法、设备和系统，克服现有的信道估计技术要求设备必须能够提供信号误差的缺点。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种信道估计的方法，包括当第K条线路新加入已有的K-I条线路的向量组中时，在所述第K条线路上加载所述所述已有的K-I条线路的发送信号的组合；测量加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比；根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述测量的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道。
本发明实施例还提供ー种联合收发设备，包括加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路；接收单元，用于接收对端设备测量的所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比；计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述接收的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道。本发明实施例还提供ー种信道估计的系统，，包括联合收发设备和对端设备；所述联合收发设备包括
加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路；接收单元，用于接收对端设备测量的所述加载了所述信号的组合的第K条线路的信噪比；计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述接收的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道；所述对端设备，包括测量单元，用于测量所述加载了所述信号的组合的第K条线路的信噪比；发送单元，用于发送所述测量的信噪比至所述联合收发设备。本发明实施例还提供ー种联合收发设备，包括加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路；发送单元，用于发送所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数至对端设备;接收单元，用于接收所述对端设备计算的所述加载了所述信号的组合的第K条线路的串扰信道。本发明实施例还提供ー种信道估计的系统，包括联合收发设备和对端设备；所述联合收发设备包括加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路；发送单元，用于发送所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数至对端设备;接收单元，用于接收所述对端设备计算的所述加载了所述信号的组合的第K条线路的串扰信道；所述对端设备，包括测量单元，用于测量所述第K条线路的信噪比；接收单元，用于接收所述联合收发设备发送的所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数；计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述测量的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道；
发送单元，用于发送所述计算的串扰信道至所述联合收发设备。由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种信道估计的方法、设备和系统，利用现网的设备能提供信噪比(SNR)參数的特点，通过测量的SNR參数和加载的其他线路的发送信号的组合计算出线路的串扰特性。本发明实施例提供的技术方案，不需要重新设计设备，而且测量时间短，精度高且有很好的鲁棒性。
图I为现有技术中vectored-DSL技术解决xDSL串扰的示意图；图2为本发明实施例一信道估计的方法示意图；图3为本发明实施例ニ信道估计的系统示意图；图4为本发明实施例ニ联合收发设备的加载单元的结构示意图； 图5为本发明实施例三信道估计的系统示意图；图6为本发明实施例三的联合收发设备的加载单元的结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例，既可以适用于新用户上线时估计串扰信道，也可以适用于对串扰信道进行跟踪等场景。以下均以新用户加入向量组(vector group)为例进行说明。假设在ー个向量组中已有K-I条线路，当第K条新线路要求加入这个向量组时，可以通过第K条线路上测量的信噪比(SNR)来估计出其他K-I条线路分别对第K条线路的串扰。如图2所示为本发明实施例一信道估计的方法示意图。本实施例进行信道估计的步骤如下步骤101 :在信道的一条线路上加载其它线路的发送信号的组合；该步骤具体为联合收发设备在线路K的下行方向的某个子频带上，同时注入线路I至线路K-I的发送信号的全部或部分信号的组合。加载了哪些线路的信号，哪些线路对第K条线路的串扰就能被本发明实施例计算出来。各个子频带上是并列进行上述处理的。这里以加载线路I至线路K-I的发送信号的全部信号的组合为例。假设在线路K上所需要的SNR測量次数为N，每个SNR測量需要持续L符号(symbol)的时间，其他的K-I条线路已经进入showtime状态。假定在第η个SNR測量期间第i条线路上的第I个符号所需发送的信号为^(/)，那么在该线路上实际发送的信号为Xw(O。当第K条线路加入到向量组时，其他的线路继续发送原来的信号，则有x]n\l) = s(in)(i)yi<K.通过在第K条线路的发送信号上添加所有其他I到K-I条线路的发送信号的组合，则第K条线路被加载后的发送信号为xf (/) = ^ +
=\其中こ_为在第η个SNR測量期间第i条线路的组合系数，且满足ミ|z”)|2 =1.
i=l组合系数的绝对值的平方和为1，是本发明的ー个优选实施例，还可为其它系数。
ε为步长，是为了使加载的信号对第K条线路的影响不至于产生额外的误码，这里要求加上加载的信号后在第K条线路的接收端的SNR容限不小于零。一般情况下，线路的信噪比容限设为6dB，为了保险起见，应保证加载后第K条线路的接收端SNR降低不大于
3.5dB。本实施例通过下面的公式来设置ε，以满足上述要求
「00561 ど= min--尸===:，
_6」1 2σ-,其中，<表示在第i条线路上的发送功率(联合收发设备已知各条线路的发送功率)表示第K条线路在未被加载信号时接收端的信噪比。步骤102 :測量被加载线路的信噪比； 该步骤具体为对端设备测量线路K的下行方向的上述相同子频带上的信噪比，信噪比是直接測量得到的。步骤103 :根据其它线路的发送信号的组合的系数和测量的信噪比，计算被加载线路的串扰信道。该步骤具体为联合收发设备根据对端设备反馈的线路K被加载后的信噪比和其它线路的发送信号的组合的系数计算线路K的串扰信道；或者为联合收发设备将其它线路的发送信号的组合的系数发送至对端设备，对端设备根据测量的线路K被加载后的信噪比和接收的其它线路的发送信号的组合的系数计算线路K的串扰信道。计算被加载线路的串扰信道的推导过程如下根据步骤101中第K条线路被加载后的发送信号的公式，则第K条线路的对端设备所接收的信号为=
i=\
Κ- = K)の + Σ(1 +ε ザhK,K K⑷(7) + wi")(7).其中，接收的信号功率为
I ........4..、12signal尺=-^ K(0|
しI=X^\hK^a2K.接收的噪声功率为noise 尺=j^\y^(l)-hKKs^(l)\
I^1Iっ-X \hKJ + ε z\n)hK K σ； + <，其中，表示背景噪声的功率。根据上述两个公式，当各条线路的发送功率相等吋，S卩σ,2 = σ,釋K条线路的对端设备所测量的SNR可以通过下式表示
权利要求
1.一种信道估计的方法，其特征在于，包括 当第K条线路新加入已有的K-I条线路的向量组时，在所述第K条线路上加载所述已有的K-I条线路的发送信号的组合； 測量加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比； 根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述测量的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道。
2.如权利要求I所述的ー种信道估计的方法，其特征在于，在所述第K条线路上加载所述已有的K-I条线路的发送信号的组合，具体包括根据公式
3.如权利要求2所述的ー种信道估计的方法，其特征在于，所述,滿足
4.如权利要求2所述的ー种信道估计的方法，其特征在于，所述ε满足 ，其中，表示在第i条线路上的发送功率；SVD_表示第k条线路在未被加载信号时接收端的信噪比。
5.如权利要求2所述的ー种信道估计的方法，所述ε被设置为ー个值，使得在加载了发送信号的组合后第K条线路的接收端SNR降低值不大于3. 5dB。
6.如权利要求I到5任一项所述的一种信道估计的方法，其特征在于，所述第K条线路的串扰信道为经所述第K条线路的直接信道归ー化的串扰信道。
7.ー种联合收发设备，其特征在于，包括 加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路； 接收单元，用于接收对端设备测量的所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比； 计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述接收的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道。
8.如权利要求7所述的ー种联合收发设备，其特征在于，所述加载単元包括 第一计算单元，用于计算所述已有的K-I条线路的发送信号的组合与步长的乘积； 第一加载单元，用于在所述第K条线路上加载所述已有的K-I条线路的发送信号的组合与所述步长的乘积。
9.如权利要求8所述的ー种联合收发设备，其特征在于，所述第一计算单元进ー步包括 第二计算单元，用于根据各条线路的发送功率和所述第K条线路在未被加载所述发送信号的组合时的信噪比计算所述步长。
10.如权利要求9所述的ー种联合收发设备，其特征在干，所述计算単元，还用于根据所述步长和所述各条线路的发送功率，计算所述第K条线路的串扰信道。
11.ー种信道估计的系统，其特征在于，包括联合收发设备和对端设备；所述联合收发设备包括 加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路； 接收单元，用于接收对端设备测量的所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比； 计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述接收的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道； 所述对端设备，包括 测量单元，用于测量所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的信噪比； 发送单元，用于发送所述测量的信噪比至所述联合收发设备。
12.如权利要求11所述的ー种信道估计的系统，其特征在于，所述计算単元，还用于根据所述步长和所述各条线路的发送功率，计算所述第K条线路的串扰信道。
13.ー种联合收发设备，其特征在于，包括 加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路； 发送单元，用于发送所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数至对端设备；接收单元，用于接收所述对端设备计算的所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的串扰信道。
14.如权利要求13所述的ー种联合收发设备，其特征在于，所述加载単元包括 第一计算单元，用于计算所述已有的K-I条线路的发送信号的组合与步长的乘积； 第一加载单元，用于在所述第K条线路上加载所述已有的K-I条线路的发送信号的组合与所述步长的乘积。
15.如权利要求14所述的ー种联合收发设备，其特征在于，所述第一计算单元进ー步包括 第二计算单元，用于根据各条线路的发送功率和所述第K条线路在未被加载所述发送信号的组合时的信噪比计算所述步长。
16.如权利要求15所述的ー种联合收发设备，其特征在于，所述发送単元，还用于发送所述步长和所述各条线路的发送功率至所述对端设备。
17.ー种信道估计的系统，其特征在于，包括联合收发设备和对端设备； 所述联合收发设备包括 加载单元，用于在第K条线路上加载已有的K-I条线路的发送信号的组合；所述第K条线路为新加入的线路； 发送单元，用于发送所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数至对端设备；接收单元，用于接收所述对端设备计算的所述加载了所述发送信号的组合的第K条线路的串扰信道； 所述对端设备，包括 测量单元，用于测量所述第K条线路的信噪比；接收单元，用于接收所述联合收发设备发送的所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数； 计算单元，用于根据所述已有的K-I条线路的发送信号的组合的系数和所述测量的信噪比，计算所述第K条线路的串扰信道； 发送单元，用于发送所述计算的串扰信道至所述联合收发设备。
18.如权利要求17所述的ー种信道估计的系统，其特征在于，所述联合收发设备的发送単元，还用于发送所述步长和所述各条线路的发送功率至所述对端设备； 所述对端设备的计算单元，还用于根据所述步长和所述各条线路的发送功率，计算所述第K条线路的串扰信道。
全文摘要
本发明公开了一种信道估计的方法，包括当第K条线路新加入到已有的K-1条线路的组合中时，在第K条线路上加载所述已有的K-1条线路的发送信号的组合；测量所述被加载所述信号的组合后的第K条线路的信噪比；根据所述已有的K-1条线路的发送信号的组合的系数和所述测量的信噪比，计算所述被加载所述信号的组合后的第K条线路的串扰信道。还公开一种信道估计的装置和系统，本发明不需要重新设计设备，而且测量时间短，精度高且有很好的鲁棒性。
文档编号H04L25/02GK102724148SQ20121022897
公开日2012年10月10日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者拉斐尔·辛德瑞那, 方李明 申请人:华为技术有限公司