使用准备加入群组来训练经向量化系统中的多个线路的优化的制作方法
【专利说明】使用准备加入群组来训练经向量化系统中的多个线路的 优化
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请主张2013年5月5日提出申请的第61/819,578号美国临时申请的权益。
技术领域
[0003] 本发明设及极高位率数字订户线路（Very-hi曲-bit-ratedigitalsubscriber line;VDSL)技术，具体而言，设及对VD化数据传输系统内的客户驻地装备（州stomer premiseequipment;CPE：)(装置）群组进行初始化。
【背景技术】
[0004] 最近几年，响应于对高速因特网接入的需求，已开发出数字订户线路（xDSL)技 术。址化技术利用现有电话系统的通信媒体。因此，简易老式电话系统（plainold tel巧honesystem;P0T巧及址化系统两者共享址化兼容客户驻地的共用线路。类似 地，例如时间压缩多路复用（timecompressionmultiplexing;TCM)综合服务数字网络 (integratedservicesdigitalnetwork;ISDN)的其它服务也可与址化及POTS共享共 用线路。
[0005] 线对（wirepairs)根据服务请求在电话电缆内的分配通常导致线利用的随机分 布，对实际配置很少有精确记录。由于捆扎电缆的物理接近性（由于绞对、电缆分支、电缆 拼接等），由相邻线路之间的电磁干扰导致的串扰（crosstalk)常常成为传输环境中的主 要噪声源。另外，由于其中发生电缆分支及拼接的电缆中的绞对，线对可接近于横跨其长度 的不同部分的许多不同对。在电话中屯、局（centraloffice;C0)，接近的对可携载使用各 种调制方案的众多类型的服务，尤其对于长度显著不同的对，信号电平（及接收器灵敏度） 差异显著。
[0006] 通常，存在两种类型的串扰机制，其特征在于：一种类型为远端串扰（far-end crossta化；阳XT)且另一类型为近端串扰（near-end crossta化；肥XT)。阳XT是指受侵扰 对上的接收器位于通信线路的与侵扰对的发射器相距较远的一端时发生的电磁禪合。自诱 发远端串扰（self-FEXT)通常是指由经提供用于相同类型服务的相邻线路（如受影响线路 或"受扰线路"）导致的干扰。与此相反，肥XT由连接在线对一端的侵扰源引起，所述侵扰 源在与侵扰源相同的端处导致消息信道中的干扰。
[0007] 串扰（或信道间干扰）为对多输入多输出（MultipleI吨UtMultipleOu化Ut; MIMO)通信系统（例如，数字订户线路值SL)通信系统）的信道损害的主要来源。随着对较 高数据速率的需求增加，D化系统正朝向较高频带演化，其中相邻传输线路（也就是说，电 缆捆扎器中的极靠近的传输线路，例如，铜双绞线对）之间的串扰更显著（频率越高，禪合 越大）。可通过W下线性模型来描述MIMO系统：
[0008]Y(f) =H(f)X(f)+Z(f), (I)
[0009] 其中N分量复向量X(或者Y)表示经由N个信道发射或者从N个信道接收的符号 的离散频率表示，其中NXN复矩阵H称为信道矩阵：信道矩阵H的第（i，j)分量描述通信 系统如何响应于发射到第j信道输入的符号而在第i信道输出上产生信号。信道矩阵的对 角元素描述直接信道禪合，且所述信道矩阵的非对角元素描述信道间禪合（也称为串扰系 数），且其中N-分量复向量Z表示N个信道上存在的额外噪声，例如，外来干扰、热噪声及射 步页干扰（RadioFrequencyInterference；RFI) 〇
[0010] 已开发出不同策略来减轻串扰并最大化有效吞吐量、到达及线路稳定性。运些技 术正逐渐从静态或动态频谱管理技术演化到多用户信号协调（或向量化）。
[0011] 一种用于减少信道间干扰的技术是联合信号预编码：发射数据符号在经由相应通 信信道发射之前联合地通过预编码矩阵。预编码矩阵使得预编码器与通信信道的串接在接 收器处导致较少干扰或不导致干扰。运是通过向原始信号添加反相信号来实现的，所述反 相信号是聚合串扰信号的估计的反相。
[0012] 用于减少信道间干扰的另一技术是联合信号后处理：所接收数据符号在被检测之 前联合地通过串扰消除矩阵。串扰消除矩阵使得通信信道在接收器处导致较少干扰或不导 致干扰。运是通过从所接收信号减去聚合串扰信号的估计来实现的。
[0013] 信号向量化通常在流量聚合点处执行，在所述流量聚合点处，可获得将同时发射 及/或接收的所有数据符号。信号预编码特别适合于下游通信，而串扰消除特别适合于上 游通信。
[0014] 向量化群组（也就是说，通信线路的集合，其信号将被联合地加W处理）的选择对 于实现良好串扰消除性能相当关键。在所述群组内，每一通信线路被视为在群组的其它通 信线路中诱发串扰的侵扰线路，且同一通信线路被视为从群组的其它通信线路接收串扰的 受扰线路。来自不属于向量化群组的线的串扰被视作外来噪声且不被消除。
[0015] 理想地，向量化群组应匹配在物理上且明显地彼此交互的整个通信线路集合。但 是，有限向量化能力及/或特定网络拓扑可防止此穷举方法，在此情形下，向量化群组将仅 包含所有在物理上交互线路的子集，从而产生有限串扰消除性能。
[0016] 信号预编码及串扰消除的性能严重地分别取决于预编码及消除矩阵的分量值，所 述分量值将根据相应通信信道之间的实际（及变化的）串扰禪合函数来计算及更新。
[0017] 一种用于估计串扰系数的已知方法包括W下步骤：
[0018] ?经由多个侵扰信道中的相应者同时发射具有长度L的多个互正交串扰导频序 列，
[0019] ?在正发射导频序列的同时测量受扰信道上所诱发的误差，
[0020] ?使误差测量与所述多个串扰导频序列中的相应者相关，从而产生多个相关的误 差测量，
[0021] ?基于所述多个相关的误差测量中的相应者来估计从多个侵扰信道到受扰信道中 的串扰系数。
[0022] 亦即，收发器单元发送互正交下游及/或上游导频信号。将测量受扰信道上的干 扰及噪声两者的误差样本反馈到向量化控制实体（VCE)。误差样本含有在每音调基础上或 在每音调群组基础上的振幅及相位信息两者。使误差样本与给定导频序列相关，W便获得 来自特定线路的串扰贡献。为拒绝来自其它线路的串扰贡献，即，为满足正交性要求，应收 集并处理L个误差样本的倍数。串扰估计用于更新预编码及/或消除矩阵。可视需要重复 所述过程W获得越来越多的准确估计。
[0023] 正交性要求进一步暗指导频序列的长度L的下限由向量化群组的大小限定：信道 越多，导频序列越长，串扰系数的估计越长。
[0024]此已知方法已由国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion; 口U)采用来与VDSL2收发器搭配使用，且描述在标题为"供与VDSL2收发器搭配使用的 self-阳XT消除（向量化）（Self-阳XTCancellation(Vectoring)I^rUsewithVD化2 Transceivers)"的建议中，参考G. 993. 5(2010年4月）。在此建议中，当前设想导频信号 将在所谓同步（SYNC)符号上发送，所述同步符号在每隔256个数据值ATA)符号之后周期 性地发生。
[0025] 在给定侵扰线路上，同步符号的有效载波（或音调）的代表性子集是通过来自给 定导频序列的相同导频数字（+1或-1)来进行4-QAM调制的，且因此均发射两个复星座图 点中的一个，对应于"+1"的"1+j"或对应于"-1"的"-1-j"。同步符号的剩余载波继续携 载用于EOC消息确认的典型SYNC-FLAG。在给定受扰线路上，针对特定同步符号测量误差样 本并报告给VCEW用于进一步串扰估计。在建议G. 993. 5中，进一步假设，接入节点在经向 量化线路上同步地发射及接收同步符号（超帖对准），只要导频信号传输及误差测量同时 发生即可。
[0026] 如果线路投入运行（例如，在订户驻地处调制解调器启动之后），那么首先需要估 计从新加入线路到已有效线路中的串扰系数，且在新加入线路可在数据符号上全功率发射 之前预编码器及/或串扰消除器被相应地更新，否则升高的干扰可导致对几个有效线路的 线路再训练（如果新诱发的干扰超出所配置噪声容限）。类似地，首先需要估计从已有效线 路到加入线路中的串扰系数，且在新加入线路开始确定相应载波位加载及增益之前预编码 器及/或串扰消除器被相应地更新W便从向量化增益充分获利。
[0027] G. 993. 5定义在VDSL2初始化过程期间用于获取从新加入线路到有效线路中（反 之亦然）的串扰系数的新串扰获取阶段。
[0028] 在握手（HANDSHAK巧阶段、及信道发现（CHANNELDISCOVERY)阶段之后进行第一 串扰获取阶段，通过所述握手阶段对等收发器单元确认其相互存在，交换其各自的能力且 就共用操作模式达成一致，且在所述信道发现期间对等收发器单元经由SOC信道交换基本 通信参数，同时在所指派通信频带内进行全功率发射。第一串扰获取阶段分别针对下游及 上游通信被称作O-P-VECTOR1及R-P-VECTOR1，且目的在于估计从初始化线路到已有效 线路中的下游及上游串扰系数。O-P-VECTOR1及R-P-VECTOR1信号仅包括同步符号，所述 同步符号与有效线路的同步符号对准且因此不损害有效线路上的通信。O-P-VECTOR1后面 是O-P-VECTOR1-1 ;R-P-VECT0R1