一种时钟恢复方法、设备及系统与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种时钟恢复方法、设备及系统。

背景技术：

数字用户线（Digital Subscriber Line，简称DSL）技术是一种通过无屏蔽双绞线（Unshielded Twist Pair，简称UTP）进行数据传输的高速传输技术，即铜线接入技术，在投资以及运维方面较光纤接入技术具有明显优势。

理论上DSL能提供最大100Mbps的上下行对称速率，但是，随着各种宽带业务的发展，客户对速率的需求越来越高。目前业界对用户速率的远期需求判断从原有的100Mbps有可能达到400Mbps。为了满足更高速率的需求，国际电信联盟ITU-T已经成立了G.fast项目来研究光纤到分线点（Fiber to the Distribution Point，简称FTTdp）场景下，使用铜线来提供最后的高速接入,其目标是100m范围内提供500Mbps以上的接入速率。

在传统的DSL技术中，由于传输距离较长、频谱较窄，一般采用频分复用(Frequency Division Duplexing,简称FDD)的双工方式来避免上下行信号相互干扰。对于下一代铜线宽带接入技术G.fast，由于频谱扩展（频带高达250MHz），如果采用FDD的双工方式，将对模拟前端的设计要求非常严格。因此,ITU-T Q4已经采纳时分双工（Time Division Duplexing，简称TDD）作为G.fast的双工方式。G.fast的用户端也需要跟踪局端的时钟，以便于在用户端与局端的时钟不一致时，用户端需要时钟校准以获取与局端一致的信号。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：在G.fast系统中，由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使得用户端接收到的时钟同步导频信号的信噪比（Signal to Noise Ratio，简称SNR）很低，进而使得用户端不能进行精确的时钟校准。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种时钟恢复的方法、设备及系统，局端利用正交序列调制输入信号，使得用户端能够消除远端串扰，进而进行精确的时钟校准而获得与局端时钟一致的信号。

为达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是，

第一方面，提供了一种时钟恢复方法，所述方法包括：

与n个用户端相连的局端分别为每个用户端生成m个DMT信号；

所述局端通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，在所述局端通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号之前，所述方法还包括：

所述局端向每一个用户端发送指示信息，所述指示信息包含发送所述DMT信号的所述导频音子集的标识信息以及预设系数，所述预设系数与每一条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵。

在第二种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种可能的实现方式，

所述m为大于所述n的最小自然数。

在第三种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，所述局端通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，包括：

所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的行数大于n，所述正交矩阵W的列数等于m；

或者，

所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的列数大于n，所述正交矩阵W的行数等于m。

在第四种可能的实现方式中，结合第三种可能的实现方式，

所述m=2^k，所述正交矩阵W为m阶的方阵W_m，所述W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

第二方面，提供了另一种时钟恢复的方法，所述方法包括：

每一个用户端接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

每一个用户端分别根据收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，在每一个用户端接收局端发送的m个DMT信号之前，所述方法还包括：

每一个用户端接收所述局端发送的指示信息，所述指示信息包含发送所述DMT信号的所述导频音子集的标识信息以及预设系数，所述预设系数与每一条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵。

在第二种可能的实现方式中，结合第二方面或第一种可能的实现方式，

所述m为大于所述n的最小自然数。

在第三种可能的实现方式中，结合第二方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，

所述m个DMT信号由所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送，其中，所述正交矩阵W的行数大于n，所述正交矩阵W的列数等于m；

或者，由所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的列数大于n，所述正交矩阵W的行数等于m。

在第四种可能的实现方式中，结合第三种可能的实现方式，

所述m=2^k，所述正交矩阵W为m阶的方阵W_m，所述W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

在第五种可能的实现方式中，结合第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式或第四种可能的实现方式，所述每一个用户端分别根据每一个用户端收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号，包括：

每一个用户端根据每一个用户端收到的所述m个DMT信号以及所述预设系数获取每一个用户端与所述局端的相位差；

每一个用户端根据所述相位差进行时钟校准，获取与所述局端时钟一致的信号。

第三方面，提供了一种局端，包括：

处理器，用于分别为与所述局端相连的n个用户端生成m个DMT信号；

发送器，用于通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第三方面，

所述发送器还用于：在通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号之前，向每一个用户端发送指示信息，所述指示信息包含发送所述DMT信号的所述导频音子集的标识信息以及预设系数，所述预设系数与每一条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵。

在第二种可能的实现方式中，结合第三方面或第一种可能的实现方式，

所述m为大于所述n的最小自然数。

在第三种可能的实现方式中，结合第三方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，

所述发送器还用于：与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的行数大于n，所述正交矩阵W的列数等于m；

或者用于，在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的列数大于n，所述正交矩阵W的行数等于m。

在第四种可能的实现方式中，结合第三种可能的实现方式，

所述m=2^k，所述正交矩阵W为m阶的方阵W_m，所述W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

第四方面，提供了一种用户端，包括：

接收器，用于接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

锁相环，用于根据所述接收器收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第四方面，

所述接收器还用于：在接收局端发送的m个DMT信号之前，接收所述局端发送的指示信息，所述指示信息包含发送所述DMT信号的所述导频音子集的标识信息以及预设系数，所述预设系数与每一条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵。

在第二种可能的实现方式中，结合第四方面或第一种可能的实现方式，

所述m为大于所述n的最小自然数。

在第三种可能的实现方式中，结合第四方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，

所述m个DMT信号由所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送，其中，所述正交矩阵W的行数大于n，所述正交矩阵W的列数等于m；

或者，由所述局端在与所述n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，所述正交矩阵W的列数大于n，所述正交矩阵W的行数等于m。

在第四种可能的实现方式中，结合第三种可能的实现方式，所述m=2^k，所述正交矩阵W为m阶的方阵W_m，所述W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

在第五种可能的实现方式中，结合第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式或第四种可能的实现方式，所述锁相环还用于：

根据每一个用户端收到的所述m个DMT信号以及所述预设系数获取每一个用户端与所述局端的相位差；

根据所述相位差进行时钟校准，获取与所述局端时钟一致的信号。

第五方面，提供了一种时钟恢复的系统，包括局端和用户端，

其中，所述局端用于，分别为每个用户端生成m个DMT信号；所述局端通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

所述用户端用于：接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；每一个用户端分别根据收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

本发明实施例提供的一种时钟恢复方法、设备及系统，局端在同一个导频音上同步向n个用户端分别连续发送每一个用户端对应的m个DMT信号，且任意两个用户端对应的m个DMT信号构成正交矩阵，使得每一个用户端分别根据其收到的m个DMT信号进行精确的时钟校准而获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种G.fast系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种锁相环的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种时钟恢复方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种时钟恢复方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的另一种时钟恢复方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种局端设备示意图；

图7为本发明实施例提供的一种用户端设备示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种用户端设备示意图；

图9为本发明实施例提供的一种应用于局端侧的设备示意图；

图10为本发明实施例提供的一种应用于用户端侧的设备示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的时钟恢复的方法可以应用于任何同步时分双工（Synchronous Time Division Duplexing，简称STDD）、同步频分双工（Synchronous Frequency Division Duplexing，简称SFDD）的DSL系统，本实施例以G.fast这一STDD系统为例进行说明。参见图1，为一种G.fast系统的示意图，包括一个局端，该局端可以通过与n个用户端相连的n条线路连接n个用户端，每条线路可以采用一个或多个导频音（pilot tone）发送DMT信号。

为了实现用户端获取与局端一致的信号，用户端需要与局端的时钟保持一致，例如，用户端可以通过锁相环来跟踪局端的时钟，参见图2，为一种锁相环的结构示意图，该锁相环包括鉴相器，环路滤波器以及压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO），用户端从局端接收的信号作为鉴相器的输入信号，当用户端与局端的时钟不一致时，锁相环通过精确鉴相，输出用户端与局端的相位差，再通过环路滤波以及VCO获得与局端一致的信号。

本发明实施例分别从局端侧和用户端侧进行说明，并同时对二者的配合实施例进行说明，但这并不意味着二者必须配合实施，实际上，当局端与用户端分开实施时，其也解决了分别在局端侧、用户端侧上存在的问题，只是二者结合使用时，会获得更好的技术效果。

参见图3，为局端侧的时钟恢复流程示意图，如图所示，可以包括以下步骤：

301：与n个用户端相连的局端分别为每个用户端生成m个DMT信号；

302：所述局端通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，在局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号之前，所述方法还可以包括：

局端向每一个用户端发送指示信息，所述指示信息包含发送所述DMT信号的所述导频音子集的标识信息以及预设系数，所述预设系数与每一条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵。

示例性的，m为大于所述n的最小自然数。

示例性的，局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，可以包括：

局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，

局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

示例性的，m=2^k，正交矩阵W为m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

本发明实施例提供的一种时钟恢复方法，局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，使得用户端可以根据m个DMT信号，获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

参见图4，为用户端侧的时钟恢复流程示意图，如图所示，可以包括以下步骤：

401：每一个用户端接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

示例性的，在接收局端发送的m个DMT信号之前，所述方法还包括：

每一个用户端接收局端发送的指示信息，该指示信息包含发送DMT信号的导频音子集的标识信息以及预设系数，该预设系数与每一条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵。

示例性的，m为大于n的最小自然数。

示例性的，每一个用户端接收局端发送的m个DMT信号，可以包括：

m个DMT信号由局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，

由局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

示例性的，m=2^k，正交矩阵W为m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

402：每一个用户端分别根据每一个用户端收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，每一个用户端分别根据每一个用户端收到的m个DMT信号，获取与局端时钟一致的信号，可以包括：

每一个用户端根据每一个用户端收到的m个DMT信号以及预设系数获取每一个用户端与局端的相位差；

每一个用户端根据该相位差进行时钟校准，获取与局端时钟一致的信号。

本发明实施例提供的一种时钟恢复方法，每一个用户端接收局端发送的m个DMT信号，m个DMT信号由局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端可以根据收到的m个DMT信号进行精确的时钟校准而获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

下面通过具体实施例对上述方法实施例进行说明。参见图5，包括：

S501：与n个用户端相连的局端分别为每个用户端生成m个DMT信号；

S502：局端向n个用户端发送指示信息；

示例性的，该指示信息可以包含局端向用户端发送DMT信号的导频音的标识信息，以便于用户端根据该导频音的标识信息接收局端发送的DMT信号，该导频音的标识信息可以为导频音的编号信息或者其它任何可以唯一标识导频音的信息。

示例性的，该指示信息还可以包含预设系数，该预设系数可以由局端和用户端预先协商确定，也可以由局端根据需要预先设定后再发送给用户端。本实施例对此不进行限定。

示例性的，该预设系数与局端向用户端发送的DMT信号的导频音的系数的有关，预设系数具体的选择方式将在本实施例S503中进行详细说明。

S503：局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；

示例性的，n条线路可以分别采用一个或多个导频音发送m个DMT信号，n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；例如：当n为3时，假设第一条线路上可以采用导频音1、导频音2、导频音3发送DMT信号，第二条线路上可以采用导频音1、导频音5、导频音6发送DMT信号，第三条线路上可以采用导频音1、导频音4、导频音5发送DMT信号，则上述三条线路上相同的导频音子集包含导频音1。

示例性的，n条线路可以分别采用该导频音子集中的导频音发送m个DMT信号，且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端个数n大于或等于2，m大于n。上述的预设系数与每一条线路对应的导频音子集的系数构成正交矩阵。

相应的，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数可以构成n*m的正交矩阵，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵。

因为n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵，所以，用户端可以根据该用户端接收的m个DMT信号导频音子集的系数和预设系数构造方程，进而消除串扰，精确鉴相。下面以m等于4，n等于3为例对该原理进行说明。

本实施例将3个用户端分别称为第一用户端，第二用户端、第三用户端，将有串扰时用户端接收的信号记为r。

当没有串扰时，用户端与局端的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

当有串扰时，用户端与局端的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

[r₁,r₂,r₃,r₄]=[yz,yz²,yz³,yz⁴],(z=e^iθ)

其中，y为该用户端与局端时钟一致时接收的信号，z₀为没有串扰的时候的用户端与局端的相位差。z为有串扰时用户端与局端的相位差，当能够求解出z=z₀，即可消除串扰而实现精确鉴相。

示例性的，局端同步向第一用户端、第二用户端、第三用户端分别发送4个DMT信号，需说明的是，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数不具体进行限定，只要满足第一用户端与第二用户端、第二用户端与第三用户端以及第一用户端与第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可，例如，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别为：1、-1、1、-1；1、1、-1、-1；1、-1、-1、1。本实施例中将预设系数记为a1、a2、a3、a4，另外需说明的是，本实施例对于预设系数的选择也不进行具体限定，只要满足预设系数能够与第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可。例如，本实施例中a1=1、a2=1、a3=1、a4=1，即预设系数为1、1、1、1。

则三个用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成正交矩阵W，例如，即

用户端侧的串扰模型为Y=F(HX+Z)，

其中，Y为用户端与局端时钟一致时接收的信号，X为局端发送的信号；Z为背景噪声，F为频域均衡系数，H为串扰系数。因为Z远低于串扰噪声，故本实施例中对Z略不计，则用户端侧在做FEQ（频域均衡）之前的串扰模型为Y=HX。

示例性的，上述系数中1表示发送x，-1表示发送-x。则

局端向第一用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,x,-x；

局端向第二用户端发送的4个DMT信号分别为x,x,-x,-x；

局端向第三用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,-x,x。

当用户端时钟和局端时钟一致时，三个用户端接收到的信号分别为：

其中，分别为第一用户端在第一用户端时钟和局端时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端向第一用户端发送的4个DMT信号x,-x,x,-x；

分别为第二用户端在第二用户端时钟和局端时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端向第二用户端发送的4个DMT信号x,x,-x,-x；

分别为第三用户端在第三用户端时钟和局端时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端向第三用户端发送的4个DMT信号x,-x,-x,x。

不失一般性，本实施例以第一用户端为例进行说明，当第一用户端时钟和局端时钟不一致时，第一用户端接收到的四个信号为：

其中z=e^iθ （1）

由（1）等价地可得下式：

其中z=e^iθ

即：

其中z=e^iθ （1）’

利用W矩阵的正交性

特别地，由上式可以看出，

因此，

即：

得出

即

由（1）’和（2）式可得

也就是

即也就是

通过(3)式，求解出z=z₀。因为(2)中已经消除了串扰信号，因而求的z准确度大大提高，进而使得用户端能够精确鉴相。

通过上述说明可知，在局端发送的信号满足任意两个用户端的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵时，用户端可以根据该用户端接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，通过求解方程能够消除串扰进行精确鉴相。

优选的，局端也可以直接按照预设的满足条件的矩阵W在一个或多个导频音上，通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，

例如，局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，

局端在与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

优选的，当m=2^k时，正交矩阵W为可以m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

例如，当n等于3时，m满足m>3,其中m=2^k，因此2^k>n，优选的，k取满足条件的最小整数，因此k=2，m=4。

所选用的矩阵W₄为：

根据

因此

示例性的，局端可以按照上述任何一种规则向n个用户端发送m个DMT信号，本实施例对此不进行限制，下面本实施例简单介绍一种局端发20送DMT信号的具体规则。

例如，对于n个用户端的情况，局端在一个或多个导频音上分别使用正交矩阵W_m的除第一行外的任意n行按如下规则发送m个DMT信号，其中，W_m的第一行为预设系数：

1、将n条线路对应的DMT信号对齐；

2、固定星座点x；

3、给n个用户端编号，编号从2开始，依次为2，3，….；

4、第j个用户端按W_m的第j行来发送DMT信号，其中1表示发送x，-1表示发送-x；

5、同一个DMT时刻，局端确保发送的是W_m的同一列。

S504：每一个用户端根据每一个用户端收到的所述m个DMT信号获取每一个用户端与所述局端的相位差；

示例性的，用户端可以根据该用户端收到的m个DMT信号以及该预设系数获取该用户端与局端的相位差；

根据S503中的说明可知，用户端可以根据该用户端收到的m个DMT信号的导频音子集的系数以及预设系数构造方程：

a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0，从而得到该用户端与局端的相位差。

例如，以其中一个用户端为例，用户端可以按照下面的规则来处理从局端接收的信息以获取精确地相位差：

1、用户端从任意包含上述导频音的DMT信号开始接收DMT信号；

2、用户端依次记录下连续的m个DMT信号，记为r₁,r₂,r₃,...,r_m；

3、用户端根据收到的m个DMT信号以及局端发送的预设系数构造方程，例如，局端发送的预设系数为a1，a2，a3，….，am时，用户端构造的方程为：a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0；

4、从上述构造方程得到该用户端与局端的相位差z=z₀=e^iθ；

5、将θ作为锁相环中的鉴相器的输出。

S505:每一个用户端根据所述相位差进行时钟校准，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，用户端可以根据锁相环中的鉴相器的输出进行时钟校准，从而获取与局端时钟一致的信号。

例如：以其中一个用户端为例，用户端可以根据S504中所述规则所得的相位差对用户端接收的信息进行时钟校准：例如，在上述S504的基础上，上述规则还可以包括：

6、由锁相环根据θ对用户端的时钟进行校准；获取与局端时钟一致的m个DMT信号；

示例性的，用户端可以周期性的重复上述规则的2到6，从而可以获得与局端时钟一致的连续信号。

需要说明的是，当局端连接的用户端非常多时，局端可以对用户端进行分组，局端对每一组采用上述方法发送DMT信号，可以使得每一组中的用户端分别进行精确的时钟恢复，进而获取与局端一致的信号。

本发明实施例提供的一种时钟恢复方法，局端通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，使得用户端可以根据m个DMT信号，获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

另一方面，参见图6，为发明实施例提供的一种局端60的装置示意图，本发明实施例提供的局端60可以应用于任何同步时分双工（Synchronous Time Division Duplexing，简称STDD）、同步频分双工（Synchronous Frequency Division Duplexing，简称SFDD）的DSL系统，本实施例以G.fast这一STDD系统为例进行说明。参见图1，为一种G.fast系统的示意图，包括一个局端60，该局端60可以通过与n个用户端相连的n条线路连接n个用户端，每条线路可以采用一个或多个导频音（pilot tone）发送DMT信号。

如图6所示，该局端60包括：

生成单元601，用于分别为与所述局端60相连的n个用户端生成m个DMT信号；

发送单元602，用于通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端60时钟一致的信号。

示例性的，发送单元602还可以用于：在通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号之前，向每一个用户端发送指示信息，该指示信息可以包含局端60向用户端发送DMT信号的导频音的标识信息，以便于用户端根据该导频音的标识信息接收局端60发送的DMT信号，该导频音的标识信息可以为导频音的编号信息或者其它任何可以唯一标识导频音的信息。

示例性的，该指示信息还可以包含预设系数，该预设系数可以由局端60和用户端预先协商确定，也可以由局端根据需要预先设定后再发送给用户端。本实施例对此不进行限定。

示例性的，该预设系数与发送单元602向用户端发送的DMT信号的导频音子集的系数的有关，例如，任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端个数n大于或等于2，m大于n。上述的预设系数与每一条线路对应的导频音子集的系数构成正交矩阵。

相应的，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数可以构成n*m的正交矩阵，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵。

因为n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵，所以，可以使得用户端根据该用户端接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，进而消除串扰，精确鉴相。下面以m等于4，n等于3为例对该原理进行说明。

本实施例将3个用户端分别称为第一用户端，第二用户端、第三用户端，将有串扰时用户端接收的信号记为r。

当没有串扰时，用户端与局端60的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

当有串扰时，用户端与局端60的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

[r₁,r₂,r₃,r₄]=[yz,yz²,yz³,yz⁴],(z=e^iθ)

其中，y为该用户端与局端60时钟一致时接收的信号，z₀为没有串扰的时候的用户端与局端60的相位差。z为有串扰时用户端与局端60的相位差，当能够求解出z=z₀，即可消除串扰而实现精确鉴相。

示例性的，局端60同步向第一用户端、第二用户端、第三用户端分别发送4个DMT信号，需说明的是，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数不具体进行限定，只要满足第一用户端与第二用户端、第二用户端与第三用户端以及第一用户端与第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可，例如，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别为：1、-1、1、-1；1、1、-1、-1；1、-1、-1、1。本实施例中将预设系数记为a1、a2、a3、a4，另外需说明的是，本实施例对于预设系数的选择也不进行具体限定，只要满足预设系数能够与第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可。例如，本实施例中a1=1、a2=1、a3=1、a4=1，即预设系数为1、1、1、1。

则三个用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成正交矩阵W，例如，即

用户端侧的串扰模型为Y=F(HX+Z)，

其中，Y为用户端与局端60时钟一致时接收的信号，X为局端60发送的信号；Z为背景噪声，F为频域均衡系数，H为串扰系数。因为Z远低于串扰噪声，故本实施例中对Z略不计，则用户端侧在做FEQ（频域均衡）之前的串扰模型为Y=HX。

示例性的，上述系数中1表示发送x，-1表示发送-x。则

局端60向第一用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,x,-x；

局端60向第二用户端发送的4个DMT信号分别为x,x,-x,-x；

局端60向第三用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,-x,x。

当用户端时钟和局端60时钟一致时，三个用户端接收到的信号分别为：

其中，分别为第一用户端在第一用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第一用户端发送的4个DMT信号x,-x,x,-x；

分别为第二用户端在第二用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第二用户端发送的4个DMT信号x,x,-x,-x；

分别为第三用户端在第三用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第三用户端发送的4个DMT信号x,-x,-x,x。

不失一般性，本实施例以第一用户端为例进行说明，当第一用户端时钟和局端60时钟不一致时，第一用户端接收到的四个信号为：

其中z=e^iθ （1）

由（1）等价地可得下式：

其中z=e^iθ

即：

其中z=e^iθ （1）’

利用W矩阵的正交性

特别地，由上式可以看出，

因此，

即：

得出

即

由（1）’和（2）式可得

也就是

即也就是

通过(3)式，求解出z=z₀。因为(2)中已经消除了串扰信号，因而求的z准确度大大提高，进而使得用户端能够精确鉴相。

通过上述说明可知，在局端60发送的信号满足任意两个用户端的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵时，用户端可以根据该用户端接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，通过求解方程能够消除串扰进行精确鉴相。

优选的，局端60也可以直接按照预设的满足条件的矩阵W在一个或多个导频音上，通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，

例如，局端60与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，

局端60与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

优选的，当m=2^k时，正交矩阵W为可以m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

例如，当n等于3时，m满足m>3,其中m=2^k，因此2^k>n，优选的，k取满足条件的最小整数，因此k=2，m=4。

所选用的矩阵W₄为：

根据

因此

示例性的，局端60可以按照上述任何一种规则向n个用户端发送m个DMT信号，本实施例对此不进行限制，下面本实施例简单介绍一种局端60发送DMT信号的具体规则。

例如，对于n个用户端的情况，局端60在一个或多个导频音上分别使用正交矩阵W_m的除第一行外的任意n行按如下规则发送m个DMT信号，其中，W_m的第一行为预设系数：

1、将n条线路对应的DMT信号对齐；

2、固定星座点x；

3、给n个用户端编号，编号从2开始，依次为2，3，….；

4、第j个用户端按W_m的第j行来发送DMT信号，其中1表示发送x，-1表示发送-x；

5、同一个DMT时刻，局端60确保发送的是W_m的同一列。

需要说明的是，当局端60连接的用户端非常多时，局端60可以对用户端进行分组，局端60对每一组采用上述方法发送DMT信号，可以使得每一组中的用户端分别进行精确的时钟恢复，进而获取与局端60一致的信号。

本发明实施例提供的一种局端60，局端60通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，使得用户端可以根据m个DMT信号，获取与局端60时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

参见图7，为本发明实施例提供的一种用户端70的装置示意图，本发明实施例提供的用户端70可以应用于任何同步时分双工（Synchronous Time Division Duplexing，简称STDD）、同步频分双工（Synchronous Frequency Division Duplexing，简称SFDD）的DSL系统，本实施例以G.fast这一STDD系统为例进行说明。参见图1，为一种G.fast系统的示意图，包括一个局端，该局端可以通过与n个用户端70相连的n条线路连接n个用户端70，每条线路可以采用一个或多个导频音（pilot tone）发送DMT信号。

如图7-8所示，该用户端70可以包括：

接收单元701：用于接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端70相连的n条线路同步地向每一个用户端70发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端70个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

示例性的，接收单元701还可以用于：在接收局端发送的m个DMT信号之前，接收局端发送的指示信息，该指示信息可以包含局端向用户端70发送DMT信号的导频音的标识信息，以便于用户端70根据该导频音的标识信息接收局端发送的DMT信号，该导频音的标识信息可以为导频音的编号信息或者其它任何可以唯一标识导频音的信息。

示例性的，该指示信息还可以包含预设系数，该预设系数可以由局端和用户端70预先协商确定，也可以由局端根据需要预先设定后再发送给用户端70。本实施例对此不进行限定。

示例性的，该预设系数与局端向用户端70发送的DMT信号的导频音子集的系数的有关，例如，任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端个数n大于或等于2，m大于n。上述的预设系数与每一条线路对应的导频音子集的系数构成正交矩阵。上述的预设系数与每一个用户端70的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵。例如，预设系数可以记为a1,a2,a3,…,am。

相应的，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数可以构成n*m的正交矩阵，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵。

示例性的，m为大于n的最小自然数。

示例性的，m个DMT信号由局端在与n个用户端70相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端70发送，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，由局端在与n个用户端70相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端70发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

示例性的，m=2^k，正交矩阵W为m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

获取单元702：用于根据每一个用户端70收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，获取单元702可以包括：

相位差模块7001，用于根据每一个用户端70收到的m个DMT信号以及预设系数获取每一个用户端70与局端的相位差；

示例性的，相位差模块7001可以根据接收单元701收到的m个DMT信号的导频音子集的系数以及该预设系数获取该用户端与局端的相位差；

根据方法权利要求S503中的原理说明可知，在局端发送的信号满足任意两个用户端70的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵时，任意用户端70接收的信号满足a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0，所以，相位差模块7001可以根据该用户端70接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，通过求解方程能够消除串扰进行精确鉴相。

例如，相位差模块7001可以根据该用户端70收到的m个DMT信号的导频音子集的系数以及预设系数构造方程：

a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0，从而得到该用户端70与局端的相位差。

例如，用户端70可以按照下面的规则来处理从局端接收的信息以获取精确地相位差：

1、用户端70从任意包含上述导频音的DMT信号开始接收DMT信号；

2、用户端70依次记录下连续的m个DMT信号，记为r₁,r₂,r₃,...,r_m；

3、用户端70根据收到的m个DMT信号以及局端发送的预设系数构造方程，例如，局端发送的预设系数为a1，a2，a3，….，am时，用户端构造的方程为：a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0；

4、用户端70从上述构造方程得到该用户端与局端的相位差z=z₀=e^iθ；

5、相位差模块7001将θ作为相位差模块7001的输出。

时钟校准模块7002，根据所述相位差进行时钟校准，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，时钟校准模块7002可以根据相位差模块7001的输出进行时钟校准，从而获取与局端时钟一致的信号。

例如：时钟校准模块7002可以根据上述规则所得的相位差对用户端接收的信息进行时钟校准：例如，上述规则还可以包括：

6、由时钟校准模块7002根据θ对用户端70的时钟进行校准；获取与局端时钟一致的m个DMT信号；

示例性的，用户端70可以周期性的重复上述规则的2到6，从而可以获得与局端时钟一致的连续信号。

需要说明的是，当局端连接的用户端70非常多时，局端可以对用户端70进行分组，局端对每一组采用上述方法发送DMT信号，可以使得每一组中的用户端70分别进行精确的时钟恢复，进而获取与局端一致的信号。

本发明实施例提供的一种用户端70，每一个用户端70接收局端发送的m个DMT信号，m个DMT信号由局端通过与n个用户端70相连的n条线路同步地向每一个用户端70发送；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端70可以根据收到的m个DMT信号进行精确的时钟校准而获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端70接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端70不能对时钟进行精确校准的缺陷。

另一方面，参见图9，为发明实施例提供的一种局端60的装置示意图，本发明实施例提供的局端60可以应用于任何同步时分双工（Synchronous Time Division Duplexing，简称STDD）、同步频分双工（Synchronous Frequency Division Duplexing，简称SFDD）的DSL系统，本实施例以G.fast这一STDD系统为例进行说明。参见图1，为一种G.fast系统的示意图，包括一个局端60，该局端60可以通过与n个用户端相连的n条线路连接n个用户端，每条线路可以采用一个或多个导频音（pilot tone）发送DMT信号。

如图9所示，该局端60包括：

处理器901，用于分别为与所述局端60相连的n个用户端生成m个DMT信号；

发送器902，用于通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

所述用户端的m个DMT信号用于接收到所述m个DMT信号的用户端根据所述m个DMT信号，获取与所述局端60时钟一致的信号。

示例性的，发送器902还可以用于：在通过与所述n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号之前，向每一个用户端发送指示信息，该指示信息可以包含局端60向用户端发送DMT信号的导频音的标识信息，以便于用户端根据该导频音的标识信息接收局端60发送的DMT信号，该导频音的标识信息可以为导频音的编号信息或者其它任何可以唯一标识导频音的信息。

示例性的，该指示信息还可以包含预设系数，该预设系数可以由局端60和用户端预先协商确定，也可以由局端根据需要预先设定后再发送给用户端。本实施例对此不进行限定。

示例性的，该预设系数与发送器902向用户端发送的DMT信号的导频音子集的系数有关，例如，任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端个数n大于或等于2，m大于n。上述的预设系数与每一条线路对应的导频音子集的系数构成正交矩阵。

相应的，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数可以构成n*m的正交矩阵，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵。

因为n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵，所以，可以使得用户端根据该用户端接收的m个DMT信号导频音子集的系数和预设系数构造方程，进而消除串扰，精确鉴相。下面以m等于4，n等于3为例对该原理进行说明。

本实施例将3个用户端分别称为第一用户端，第二用户端、第三用户端，将有串扰时用户端接收的信号记为r。

当没有串扰时，用户端与局端60的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

当有串扰时，用户端与局端60的时钟不一致时，该用户端接收的连续的4个DMT信号的模型为：

[r₁,r₂,r₃,r₄]=[yz,yz²,yz³,yz⁴],(z=e^iθ)

其中，y为该用户端与局端60时钟一致时接收的信号，z₀为没有串扰的时候的用户端与局端60的相位差。z为有串扰时用户端与局端60的相位差，当能够求解出z=z₀，即可消除串扰而实现精确鉴相。

示例性的，局端60同步向第一用户端、第二用户端、第三用户端分别发送4个DMT信号，需说明的是，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数不具体进行限定，只要满足第一用户端与第二用户端、第二用户端与第三用户端以及第一用户端与第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可，例如，本实施例第一用户端、第二用户端、第三用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数分别为：1、-1、1、-1；1、1、-1、-1；1、-1、-1、1。本实施例中将预设系数记为a1、a2、a3、a4，另外需说明的是，本实施例对于预设系数的选择也不进行具体限定，只要满足预设系数能够与第一用户端、第二用户端、第三用户端各自的4个DMT信号的导频音子集的系数分别构成正交矩阵即可。例如，本实施例中a1=1、a2=1、a3=1、a4=1，即预设系数为1、1、1、1。

则三个用户端的4个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数可以构成正交矩阵W，例如，即

用户端侧的串扰模型为Y=F(HX+Z)，

其中，Y为用户端与局端60时钟一致时接收的信号，X为局端60发送的信号；Z为背景噪声，F为频域均衡系数，H为串扰系数。因为Z远低于串扰噪声，故本实施例中对Z略不计，则用户端侧在做FEQ（频域均衡）之前的串扰模型为Y=HX。

示例性的，上述系数中1表示发送x，-1表示发送-x。则

局端60向第一用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,x,-x；

局端60向第二用户端发送的4个DMT信号分别为x,x,-x,-x；

局端60向第三用户端发送的4个DMT信号分别为x,-x,-x,x。

当用户端时钟和局端60时钟一致时，三个用户端接收到的信号分别为：

其中，分别为第一用户端在第一用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第一用户端发送的4个DMT信号x,-x,x,-x；

分别为第二用户端在第二用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第二用户端发送的4个DMT信号x,x,-x,-x；

分别为第三用户端在第三用户端时钟和局端60时钟一致时连续接收到的4个信号，分别对应于局端60向第三用户端发送的4个DMT信号x,-x,-x,x。

不失一般性，本实施例以第一用户端为例进行说明，当第一用户端时钟和局端60时钟不一致时，第一用户端接收到的四个信号为：

其中z=e^iθ （1）

由（1）等价地可得下式：

其中z=e^iθ

即：

其中z=e^iθ （1）’

利用W矩阵的正交性

特别地，由上式可以看出，

因此，

即：

得出

即

由（1）’和（2）式可得

也就是

即也就是

通过(3)式，求解出z=z₀。因为(2)中已经消除了串扰信号，因而求的z准确度大大提高，进而使得用户端能够精确鉴相。

通过上述说明可知，在局端60发送的信号满足任意两个用户端对应的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵时，用户端可以根据该用户端接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，通过求解方程能够消除串扰进行精确鉴相。

优选的，局端60也可以直接按照预设的满足条件的矩阵W在一个或多个导频音上，通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，

例如，局端60与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，

局端60与n个用户端相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

优选的，当m=2^k时，正交矩阵W为可以m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

例如，当n等于3时，m满足m>3,其中m=2^k，因此2^k>n，优选的，k取满足条件的最小整数，因此k=2，m=4。

所选用的矩阵W₄为：

根据

因此

示例性的，局端60可以按照上述任何一种规则向n个用户端发送m个DMT信号，本实施例对此不进行限制，下面本实施例简单介绍一种局端60发送DMT信号的具体规则。

例如，对于n个用户端的情况，局端60在一个或多个导频音上分别使用正交矩阵W_m的除第一行外的任意n行按如下规则发送m个DMT信号，其中，W_m的第一行为预设系数：

1、将n条线路对应的DMT信号对齐；

2、固定星座点x；

3、给n个用户端编号，编号从2开始，依次为2，3，….；

4、第j个用户端按W_m的第j行来发送DMT信号，其中1表示发送x，-1表示发送-x；

5、同一个DMT时刻，局端60确保发送的是W_m的同一列。

需要说明的是，当局端60连接的用户端非常多时，局端60可以对用户端进行分组，局端60对每一组采用上述方法发送DMT信号，可以使得每一组中的用户端分别进行精确的时钟恢复，进而获取与局端60一致的信号。

本发明实施例提供的一种局端60，局端60通过与n个用户端相连的n条线路同步地向每一个用户端发送m个DMT信号；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，使得用户端可以根据m个DMT信号，获取与局端60时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端不能对时钟进行精确校准的缺陷。

参见图10，为本发明实施例提供的另一种用户端70的装置示意图，本发明实施例提供的用户端70可以应用于任何同步时分双工（Synchronous Time Division Duplexing，简称STDD）、同步频分双工（Synchronous Frequency Division Duplexing，简称SFDD）的DSL系统，本实施例以G.fast这一STDD系统为例进行说明。参见图1，为一种G.fast系统的示意图，包括一个局端，该局端可以通过与n个用户端70相连的n条线路连接n个用户端70，每条线路可以采用一个或多个导频音（pilot tone）发送DMT信号。

如图10所示，该用户端70可以包括：

接收器1001：用于接收局端发送的m个DMT信号，所述m个DMT信号由所述局端通过与n个用户端70相连的n条线路同步地向每一个用户端70发送；其中，每条线路采用一个或多个导频音发送所述m个DMT信号；所述n条线路上的对应的n组所述一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；其中任意两条线路上发送所述DMT信号的所述导频音子集上的系数构成正交矩阵，所述用户端70个数n大于或等于2，所述m大于所述n；

示例性的，接收器1001还可以用于：在接收局端发送的m个DMT信号之前，接收局端发送的指示信息，该指示信息可以包含局端向用户端70发送DMT信号的导频音的标识信息，以便于用户端70根据该导频音的标识信息接收局端发送的DMT信号，该导频音的标识信息可以为导频音的编号信息或者其它任何可以唯一标识导频音的信息。

示例性的，该指示信息还可以包含预设系数，该预设系数可以由局端和用户端70预先协商确定，也可以由局端根据需要预先设定后再发送给用户端。本实施例对此不进行限定。

示例性的，该预设系数与局端向用户端70发送的DMT信号的导频音子集的系数的有关，例如，任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端个数n大于或等于2，m大于n。上述的预设系数与每一条线路对应的导频音子集的系数构成正交矩阵。上述的预设系数与每一个用户端70对应的m个DMT信号的导频音子集的系数构成正交矩阵。例如，预设系数可以记为a1,a2,a3,…,am。

相应的，n条线路对应的m个DMT信号的导频音子集的系数可以构成n*m的正交矩阵，n条线路对应的m个DMT信号的系数和预设系数可以构成（n+1）*m的正交矩阵。

示例性的，m为大于n的最小自然数。

示例性的，m个DMT信号由局端在与n个用户端70相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n行同步地向每一个用户端70发送，其中，正交矩阵W的行数大于n，正交矩阵W的列数等于m；

或者，由局端在与n个用户端70相连的n条线路上分别使用正交矩阵W的任意n列同步地向每一个用户端70发送m个DMT信号，其中，正交矩阵W的列数大于n，正交矩阵W的行数等于m。

示例性的，m=2^k，正交矩阵W为m阶的方阵W_m，W_m的递推形式为：

其中，k为大于等于1的自然数。

锁相环1002：用于根据每一个用户端70收到的所述m个DMT信号，获取与所述局端时钟一致的信号。

示例性的，用户端70为了获取与局端一致的信号，需要与局端的时钟保持一致，例如，用户端70可以通过锁相环1002来跟踪局端的时钟，参见图2，为一种锁相环1002的结构示意图，该锁相环1002包括鉴相器，环路滤波器以及压控振荡器VCO，用户端70从局端接收的信号作为鉴相器的输入信号，当用户端70与局端的时钟不一致时，锁相环通过精确鉴相，输出用户端70与局端的相位差，再通过环路滤波以及VCO获得与局端一致的信号。

根据方法权利要求S503中的原理说明可知，在局端发送的信号满足任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵时，任意用户端70接收的信号满足a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0，所以，锁相环1002可以根据该用户端70接收的m个DMT信号的导频音子集的系数和预设系数构造方程，通过求解方程能够消除串扰进行精确鉴相。

例如，锁相环1002可以根据该用户端70收到的m个DMT信号的导频音子集的系数以及预设系数构造方程：

a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0，从而得到该用户端70与局端的相位差。

例如，用户端70可以按照下面的规则来处理从局端接收的信息以获取精确地相位差：

1、用户端70从任意包含上述导频音的DMT信号开始接收DMT信号；

2、用户端70依次记录下连续的m个DMT信号，记为r₁,r₂,r₃,...,r_m；

3、用户端70根据收到的m个DMT信号以及局端发送的预设系数构造方程，例如，局端发送的预设系数为a1，a2，a3，….，am时，用户端构造的方程为：a1r₁z^m-1+a2r₂z^m-2+a3r₃z^m-3+L+amr_m=0；

4、用户端70从上述构造方程得到该用户端与局端的相位差z=z₀=e^iθ；

5、用户端70将θ作为鉴相器的输出。

6、由锁相环1002根据θ对用户端70的时钟进行校准；获取与局端时钟一致的m个DMT信号；

示例性的，用户端70可以周期性的重复上述规则的2到6，从而可以获得与局端时钟一致的连续信号。

需要说明的是，当局端连接的用户端70非常多时，局端可以对用户端70进行分组，局端对每一组采用上述方法发送DMT信号，可以使得每一组中的用户端70分别进行精确的时钟恢复，进而获取与局端一致的信号。

本发明实施例提供的一种用户端70，每一个用户端70接收局端发送的m个DMT信号，m个DMT信号由局端通过与n个用户端70相连的n条线路同步地向每一个用户端70发送；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，用户端70可以根据收到的m个DMT信号进行精确的时钟校准而获取与局端时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端70接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端70不能对时钟进行精确校准的缺陷。

另一方面，本发明实施例提供了一种时钟恢复的系统，包括上述任一实施例所述的局端60以及上述任一实施例所述的用户端70。

本发明实施例提供的一种时钟恢复的系统，局端60通过与n个用户端70相连的n条线路同步地向每一个用户端70发送m个DMT信号；每条线路采用一个或多个导频音发送m个DMT信号；n条线路上的对应的n组一个或多个导频音至少有一个相同的导频音子集；且任意两条线路上发送DMT信号的导频音子集上的系数构成正交矩阵，使得用户端70可以根据m个DMT信号，获取与局端60时钟一致的信号。克服了现有技术由于频谱扩展而存在强的远端干扰，使用户端70接收到的时钟同步导频信号的SNR很低，进而使得用户端70不能对时钟进行精确校准的缺陷。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。