一种功率调整设备和方法与制造工艺

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种功率调整设备和方法。

背景技术：
数字用户线(DigitalSubscriberLine，DSL)是一种通过电话线，即无屏蔽双绞线(UnshieldedTwistPair，UTP)进行数据传输的高速传输技术。在DSL系统中，提供多路DSL接入的系统称为DSL接入复用器(DSLAccessMultiplexer，DSLAM)。由于电磁感应原理，对于同一DSLAM接入的多路信号之间，会相互产生干扰，称为串扰(Crosstalk)。如图1所示，DSLAM1的端口1与用户终端1(以下简称“终端1”)相连，端口2与终端2相连，DSLAM2的端口3与终端3相连，端口4与终端4相连。在DSLAM1侧，通过端口1发送给终端1的信号被端口2接收，而对终端2发给端口2的信号产生干扰，以及通过端口2发送给终端2的信号被端口1接收，而对终端1发给端口1的信号产生干扰(终端侧同理)，这样的干扰称为近端串扰(NearEndcrossTalk，NEXT)。DSLAM2通过端口3发送给的终端3的信号被终端4接收，而对通过端口4发给终端4的信号产生干扰，以及DSLAM2通过端口4发送给的终端4的信号被终端3接收，而对通过端口3发给终端3的信号产生干扰(终端侧同理)，称为远端串扰(FarEndcrossTalk，FEXT)。进一步，FEXT分为上行FEXT和下行FEXT，终端受到的FEXT即为下行FEXT，DSLAM收到的FEXT即为上行FEXT。作为DSL技术的演进，下一代铜线宽带接入技术G.fast，将频谱扩展到250MHz，远大于传统的DSL系统，因此在G.fast系统中，FEXT要远高于传统的DSL系统。对于1捆有15条线缆的G.fast系统中，在各端口都激活且无串扰抵消的情况下，各线缆之间的FEXT比单端口激活的情况下高近40dB，且随着频率升高，FEXT串扰量增大。为了减小G.fast系统中线缆间的FEXT，可采用诸如向量-DSL(Vectored-DSL，VDSL)技术等的线性预编码技术，在DSLAM端进行联合发送和联合接收。但采用线性预编码技术难以消除G.fast系统中的高频FEXT，因此出现了诸如基于QR分解(Tomlinson-Harashima-Precoding，QR-THP)的非线性预编码技术。在采用诸如QR-THP的非线性预编码的G.fast系统中，DSLAM中包括矢量化控制实体(VectoringControlEntity，VCE)和G.fast收发单元局端设备(G.fasttransceiverUnitatthesideoftheoperatorendoftheloop，FTU-O)；终端侧的设备包括G.fast收发单元用户端设备(G.fasttransceiverUnitatthesideofthesubscriberendoftheloop，FTU-R)。G.fast系统中，VCE用于对DSLAM发给终端(以下简称“下行”)发送信号进行串扰预编码，还用于对终端发给DSLAM(以下简称“上行”)接收信号进行串扰抵消。FTU-O用于在VCE和FTU-R之间传递上、下行数据流和上、下行控制消息。每个端口对应一个FTU-O和一个FTU-R，FTU-O通过线路与FTU-O相连。在下行方向，下行数据流经过非线性预编码及串扰信道后，到FTU-R的输入端仍然含有FEXT，在某些场景下，该FEXT信号的能量比单端口激活时信号能量高出约3dB。在上行方向，上行数据流经过串扰信道和串扰抵消后，FTU-O输入端同样存在FEXT。如图2所示，在G.fast系统中，无论是上行还是下行，发送端将信号通过信道送入接收端，接收端的可编程增益放大器(ProgrammableGainAmplifier，PGA)在PGA训练(PGAtraining)模块的控制下，实现接收功率的调整。首先，在DSL握手或初始化过程中，PGAtraining模块根据模数变换器(AnalogtoDigitalConverter，ADC)的允许输入最大功率，以及接收端接收信号的峰均比(Peak-to-AverageRatio，PAR)，得到ADC输入目标功率Pt，单位为dB：Pt＝ADC最大功率-PAR................................公式1然后，PGAtraining模块确定ADC实际输入功率P1，进而算出功率调整量delta＝Pt-P1；最后，得到调整后的PGA增益＝当前的PGA增益+delta。在进入运行时间(showtime)，即真正运行业务后PGA增益不变，即不再进行接收功率调整。在上述接收功率调整过程中，在计算ADC目标功率时，并未考虑FEXT的影响。因而，当存在FEXT时，会使得ADC输入功率过大，导致接收端后续的降采样滤波和快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)的处理过程中可能出现的信号截平(clipping)。综上，在现有的G.fast系统，当采用非线性预编码进行FEXT消除时，未考虑FEXT对接收端ADC输入信号的影响，可能导致接收端无法正常工作。

技术实现要素：
本发明实施例提供一种功率调整设备和方法，用以解决接收端无法根据FEXT进行接收功率调整，而导致接收端无法正常工作的问题。第一方面，提供一种VCE，所述VCE提供N个分别用于连接不同FTU-R的端口，所述VCE包括：下行FEXT确定模块，用于针对N个所述端口中的端口i，在端口i历史激活时，确定N-1个其他所述端口中每一个端口j在与端口i同时激活时，端口j对应的线路上的信号对端口i对应的线路上的信号产生的下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及端口i连接的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；下行接收功率调整模块，用于在端口i激活时，根据所述下行FEXT确定模块确定的所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)和端口i对应的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，确定端口i对应的下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)；将下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)发送给端口i连接的FTU-R，以使端口i连接的FTU-R根据下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)进行下行接收功率调整。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述下行接收功率调整模块具体用于根据下列公式确定端口i对应的下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)：结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述下行FEXT确定模块具体用于：根据端口i连接的FTU-R上报的误差量，确定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及所述下行接收功率值U_dl(i，i)；其中，所述误差量为端口i连接的FTU-R中的星座判决器确定的采样点矢量和标准点矢量的差值。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述下行FEXT确定模块具体用于：根据端口j对端口i的的下行串扰历史系数，确定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及根据端口i对端口i自身的下行串扰历史系数，确定所述下行接收功率值U_dl(i，i)。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式和第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述下行接收功率调整模块具体用于：通过端口i连接的FTU-O，将下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)置于特殊操作信道SOC消息中发送给端口i连接的FTU-R。第二方面，提供一种VCE，所述VCE提供N个分别用于连接不同FTU-R的端口；所述VCE包括：当前激活端口数确定模块，用于确定当前激活的端口数；下行接收功率调整模块，用于根据所述当前激活端口数确定模块确定的所述当前激活端口数确定下行虚拟功率余量；将确定的所述下行虚拟功率余量发送给当前激活的端口连接的FTU-R，以使所述FTU-R根据所述下行虚拟功率余量进行下行接收功率调整。结合第二方面，在第一种可能的实现方式，所述下行接收功率调整模块具体用于：将所述下行虚拟功率余量发送给所述FTU-R对应的FTU-O，以使所述FTU-O将所述下行虚拟功率余量置于特殊操作信道SOC消息中发给所述FTU-R。第三方面，提供一种功率调整设备，包括VCE和N个FTU-O，所述VCE提供N个分别用于连接不同所述FTU-O的端口，每个所述端口对应一个所述FTU-O，N为大于1的整数，所述VCE包括：上行FEXT确定模块，用于针对N个所述端口中的端口i，在端口i历史激活时，确定N-1个其他所述端口中每一个端口j在与端口i同时激活时，端口j对应的线路上的信号对端口i对应的线路上的信号产生的上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及端口i连接的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；上行接收功率调整模块，用于在端口i激活时，根据所述上行FEXT确定模块确定的所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)和端口i对应的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，确定端口i对应的上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)；将上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)发送给端口i连接的FTU-O，以使端口i连接的FTU-O根据上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)进行上行接收功率调整。结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述上行接收功率调整模块具体用于根据下列公式确定端口i对应的上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)：结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述上行FEXT确定模块具体用于：根据端口i连接的FTU-O上报的误差量，确定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及所述上行接收功率值U_ul(i，i)；其中，所述误差量为所述端口i连接的FTU-O中的星座判决器确定的采样点矢量和标准点矢量的差值。结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述上行FEXT确定模块具体用于：根据端口j对端口i的的上行串扰历史系数，确定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及根据端口i对端口i自身的上行串扰历史系数，确定所述上行接收功率值U_ul(i，i)。第四方面，提供一种功率调整设备，包括VCE和N个FTU-O，所述VCE提供N个分别用于连接不同FTU-O的端口，每个所述端口对应一个所述FTU-O，N为大于1的整数，所述VCE包括：当前激活端口数确定模块，用于确定当前激活的端口数；下行接收功率调整模块，用于根据所述当前激活端口数确定模块确定的所述当前激活端口数确定上行虚拟功率余量；将确定的所述上行虚拟功率余量发送给当前激活的端口连接的FTU-O；所述FTU-O，用于接收所述VCE发送的所述上行虚拟功率余量，并根据所述上行虚拟功率余量进行上行接收功率调整。第五方面，提供一种下行接收功率调整的方法，包括：针对VCE提供的N个用于连接FTU-R的端口中的端口i，在端口i历史激活时，确定N-1个其他所述端口中每一个端口j在与端口i同时激活时，端口j对应的线路上的信号对端口i对应的线路上的信号产生的下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及端口i连接的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；在端口i激活时，根据确定的所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)和端口i对应的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，确定端口i对应的下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)；将下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)发送给端口i连接的FTU-R，以使端口i连接的FTU-R根据下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)进行下行接收功率调整。结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，根据下列公式确定端口i对应的下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)：结合第五方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据端口i连接的FTU-R上报的误差量，确定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及所述下行接收功率值U_dl(i，i)；其中，所述误差量为端口i连接的FTU-R中的星座判决器确定的采样点矢量和标准点矢量的差值。结合第五方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，根据端口j对端口i的的下行串扰历史系数，确定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及根据端口i对端口i自身的下行串扰历史系数，确定所述下行接收功率值U_dl(i，i)。结合第五方面、第五方面的第一种可能的实现方式、第五方面的第二种可能的实现方式和第五方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，将下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)发送给所述端口i连接的FTU-R，包括：通过所述端口i连接的FTU-O，将下行虚拟功率余量VirtualPwr_dl(i)置于特殊操作信道SOC消息中发送给端口i连接的FTU-R。第六方面，提供一种下行接收功率调整的方法，包括：确定VCE提供的用于连接不同FTU-R的N个端口中当前激活的端口数，其中N为大于1的整数；根据确定的所述当前激活端口数确定下行虚拟功率余量，将确定的所述下行虚拟功率余量发送给已激活的端口连接的FTU-R，以使所述FTU-R根据所述下行虚拟功率余量进行下行接收功率调整。结合第六方面，在第一种可能的实现方式中，将所述下行虚拟功率余量发送给所述FTU-R，包括：将所述下行虚拟功率余量发送给所述FTU-R对应的FTU-O，以使所述FTU-O将所述下行虚拟功率余量置于特殊操作信道SOC消息中发给所述FTU-R。第七方面，提供一种上行接收功率调整的方法，包括：针对VCE提供的N个用于连接FTU-O的端口中的端口i，在端口i历史激活时，确定N-1个其他所述端口中每一个端口j在与端口i同时激活时，端口j对应的线路上的信号对端口i对应的线路上的信号产生的上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及端口i连接的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；在端口i激活时，根据确定的所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)和端口i对应的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，确定端口i对应的上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)；将上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)发送给端口i连接的FTU-O，以使端口i连接的FTU-O根据上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)进行上行接收功率调整。结合第七方面，在第一种可能的实现方式中，根据下列公式确定端口i对应的上行虚拟功率余量VirtualPwr_ul(i)：结合第七方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据端口i连接的FTU-O上报的误差量，确定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及所述上行接收功率值U_ul(i，i)；其中，所述误差量为所述端口i连接的FTU-O中的星座判决器确定的采样点矢量和标准点矢量的差值。结合第七方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，根据端口j对端口i的的上行串扰历史系数，确定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及根据端口i对端口i自身的上行串扰历史系数，确定所述上行接收功率值U_ul(i，i)。第八方面，提供一种上行接收功率调整的方法，该方法包括：确定VCE提供的N个用于连接不同FTU...