目标矩形调节制造技术

本发明专利技术涉及一种用于配置向量化处理器(120)的向量化控制器(130)，该向量化处理器(120)根据向量化矩阵(Pk；Qk)来联合地处理要在多个N条订户线路(L1…LN)上发送或从多个N条订户线路(L1…LN)接收的DMT通信信号(u1…uN；y1…yN)。根据本发明专利技术的实施例，该向量化控制器适于针对多个音调中的给定音调(k)，针对通过多个N条订户线路中的N‑Mk条目标线路的第一集合(Ak)的直接数据通信启用该给定音调，并且针对通过多个N条订户线路中的Mk条支持线路的第二不相交集合(Bk)的直接数据通信禁用该给定音调，Mk表示非零正整数。该向量控制器还被适配为：配置该向量化矩阵以在Mk条支持线路的该第二集合上在该给定音调处使用可用发射或接收功率用于在N‑Mk条目标线路的该第一集合上在该给定音调处的数据信号增益的进一步增强。本发明专利技术还涉及一种用于配置向量化处理器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】目标矩形调节
本专利技术涉及有线通信系统内的串扰减轻。
技术介绍
串扰(或信道间干扰)是诸如数字订户线路(DSL)通信系统的多输入多输出(MIMO)有线通信系统的信道损害的主要来源。随着对更高数据速率的需求的增加，系统正朝向更高频带演进，其中相邻传输线路(也就是说，在其部分或全部长度上紧密邻近的传输线路，诸如电缆绑定器中的双绞铜线)之间的串扰更明显(频率越高，耦合越多)。已经开发了不同的策略来减轻串扰，并最大化有效吞吐量、覆盖范围和线路稳定性。这些技术正逐渐从静态或动态频谱管理技术演进为多用户信号协调(在下文中的向量化(vectoring))。一种用于减少信道间干扰的技术是联合信号预编码：发送数据符号在被通过各个通信信道发送之前共同通过预编码器。预编码器使得预编码器和通信信道的级联在接收机处导致很少或不存在信道间干扰。用于减少信道间干扰的另一种技术是联合信号后编码(或后处理)：接收数据符号在被检测之前共同通过后编码器。后编码器使得通信信道和后编码器的级联在检测器处引起很少信道间干扰或不存在信道间干扰。后编码器有时也被称为串扰消除滤波器。信号向量化通常在业务聚合点处执行，因为向量化主要意味着在向量化线路上同时发送的数据符号或从向量化线路接收的数据符号被捆(bunch)在一起，并一起同时通过预编码器或后编码器。例如，信号向量化有利地在部署在中心局(CO)处的数字订户线路接入复用器(DSLAM)内或作为更靠近订户驻地(premise)(街道柜、柱式柜、建筑柜等)的光纤馈送远程单元来执行。这样的远程单元也可以被称为远程DSLAM，或者被称为分发点单元(DPU)。信号预编码特别适于下行通信(向客户驻地)，而信号后编码特别适合上行通信(来自客户驻地)。向量化组的选择，即其中信号被联合处理的通信线路集合对于实现良好的串扰减轻性能而言是相当关键的。在一个向量化组内，每条通信线路被认为是干扰线路，其引起到该组的其他通信线路的串扰，并且相同的通信线路被认为是受扰线路，其遭致来自该组的其他通信线路的串扰。来自不属于向量化组的线路的串扰被视为异类噪声，并且不会被取消。理想情况下，向量化组应当匹配在物理上和显著地相互干扰的整个通信线路集合。然而，由于国家监管政策和/或有限的向量化能力导致的本地环路分拆(unbundling)可能会妨碍这种彻底的方法，在这种情况下，向量化组将仅包括干扰线路的子集，从而产生有限的向量化增益。更正式地讲，一个NxN的MIMO系统可以用下面的线性模型来描述：yk＝HkXk+zk(1)，其中N分量复数向量xk或yk是作为频率/载波/音调索引k的函数的、在N个向量化信上发送和从N个向量化信道接收的符号的离散频率表示，其中N×N复矩阵Hk是信道矩阵：信道矩阵Hk的第(i，j)个分量Hij描述通信系统响应于馈送给第j信道输入的信号来如何产生在第i个信道输出上的信号；信道矩阵的对角元素描述了直接信道耦合，并且信道矩阵的非对角元素(也称为串扰系数)描述了信道间耦合，并且其中N分量复向量zk表示N个信道上的加性噪声，例如射频干扰(RFI)或热噪声。线性信号预编码和后编码有利地借助于矩阵乘积来实现。在下游，线性预编码器在相应订户线路上进行实际传输之前，在对发射向量uk在频域中与预编码矩阵Pk执行矩阵乘积，即实际的发射向量是等式(1)中的xk＝Pkuk，预编码矩阵Pk使得整个信道矩阵HkPk被对角化，这意味着整个信道HkPk的非对角线系数并且因此信道间干扰大多降低到零。实际上，作为一阶近似，预编码器将受扰线路上的反相串扰预补偿信号连同在接收机处破坏性干扰的方向信号与来自相应干扰线路的实际串扰信号叠加。在上游，线性后编码器对接收向量yk在频域中与后编码矩阵Qk执行矩阵乘积以恢复发射向量uk(在信道均衡和功率归一化之后)，即，检测是在y'k＝Qkyk上执行的，后编码矩阵Qk使得整个信道矩阵QkHk被对角化，这意味着整个信道QkHk的非对角线系数并且因此信道间干扰大部分降低到零。信号向量化的性能主要取决于预编码和后编码矩阵的分量值、哪些分量值将根据实际和改变的信道耦合进行计算和更新。各种信道耦合由向量化控制器基于通过相应信道发送的导频(或探测)信号来估计。导频信号通常在专用时间段期间和/或在专用音调上发射。例如，在题为“Self-FEXTCancellation(Vectoring)ForUsewithVDSL2Transceivers”的建议中，参考文献G.993.5(以下简称VDSL2)，并于2010年4月由国际电信联盟(ITU)采用，收发器单元在所谓的SYNC符号上发送导频信号。SYNC符号在每个超帧后周期性出现，并在所有向量行(超帧对齐)上同步发送。类似的技术已经被G.9701国际电联建议(在下文中称为G.fast)采用。在给定的干扰线路上，SYNC符号的音调的子集(下文中的导频音调)全部由来自给定导频序列的相同导频数字进行4-QAM调制，并且发送两个复星座点之一，要么是对应于'+1'的'1+j',要么是对应于'-1'的'-1-j'(向量化VDSL2)；或者发送三个复星座点之一，要么是对应于'+1'的'1+j'，要么是对应于'-1'的'-1-j'，要么是对应于'0'的'0+0j'(G.fast)。在给定的受扰线路上，均衡之前接收到的频率采样的实部和虚部(G.fast)，或归一化限幅器误差的实部和虚部(它是接收和适当均衡的频率采样与该频率采样被解映射到其上的星座点之间的差异向量)(向量化VDSL2和G.fast)，被逐导频音调地测量，并向向量控制器报告用于各种信道耦合的估计。在给定受扰线路上收集的连续误差采样接下来与在给定干扰线路上使用的导频序列相关，以便获得从给定干扰线路到给定受扰线路的信道耦合的估计。为了拒绝来自其他干扰线路的串扰贡献，在相应干扰线路上使用的导频序列是相互正交的(例如，沃尔什-哈达玛序列)。串扰估计最终用于初始化或更新预编码或后编码矩阵的系数，典型地借助于信道矩阵的第一或更高阶矩阵求逆(例如迫零预编码器)或借助于迭代更新(例如，LMS预编码器)。随着新的铜线接入技术的出现以及高达100MHz和100MHz以上的更广泛频谱的使用，串扰耦合大幅增加。因此，受扰线路上的串扰预补偿信号的叠加可能导致违反发射功率谱密度(PSD)掩模，该发射功率谱密度(PSD)掩模定义个体用户的信号功率的允许量作为频率的函数，并且也可以导致数模转换器(DAC)内的信号限幅(clipping)，导致严重的信号失真。第一种解决方案是缩减直接信号从而对应的预补偿信号的增益，使得包括直接信号和预补偿信号两者的发射信号保持在允许的发射功率边界内。PSD降低与线路和频率有关，并且例如当线路加入或离开向量化组时，可能随着时间而改变。必须将直接信号增益的改变传送给相应接收机用于适当的信道均衡。第二种解决方案是使用非线性预编码(NLP)，该算法应用模算术运算以将具有过大的功率发射星座点移回星座边界内。在接收机上，相同的模数操作会将信号移回其原来的位置。NLP在计算上比线性预编码复杂得多。例如，NLP通常需要矩阵分解，例如QR矩阵分解，以及许多交替的线性和非线性操作。这种宽频谱的使用的另一个重要结果是信道矩阵在多个音调上的病态，即信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于配置向量化处理器(120)的向量化控制器(130)，所述向量化处理器(120)根据向量化矩阵(Pk；Qk)来联合地处理要在多个N条订户线路(L1…LN)上发送或从所述多个N条订户线路(L1…LN)接收的离散多音调DMT通信信号(u1…uN；y1…yN)，所述向量化控制器(130)适于针对多个音调中的给定的音调(k)：‑针对通过所述多个N条订户线路中的N‑Mk条目标线路的第一集合(Ak)的直接数据通信启用所述给定音调，并且针对通过所述多个N条订户线路中的Mk条支持线路的第二不相交集合(Bk)的直接数据通信禁用所述给定音调，Mk表示非零正整数，‑配置所述向量化矩阵以在Mk条支持线路的所述第二集合上在所述给定音调处使用可用的发射或接收功率用于在N‑Mk条目标线路的所述第一集合上在所述给定音调处的数据信号增益的进一步增强。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.06 EP 15306568.51.一种用于配置向量化处理器(120)的向量化控制器(130)，所述向量化处理器(120)根据向量化矩阵(Pk；Qk)来联合地处理要在多个N条订户线路(L1…LN)上发送或从所述多个N条订户线路(L1…LN)接收的离散多音调DMT通信信号(u1…uN；y1…yN)，所述向量化控制器(130)适于针对多个音调中的给定的音调(k)：-针对通过所述多个N条订户线路中的N-Mk条目标线路的第一集合(Ak)的直接数据通信启用所述给定音调，并且针对通过所述多个N条订户线路中的Mk条支持线路的第二不相交集合(Bk)的直接数据通信禁用所述给定音调，Mk表示非零正整数，-配置所述向量化矩阵以在Mk条支持线路的所述第二集合上在所述给定音调处使用可用的发射或接收功率用于在N-Mk条目标线路的所述第一集合上在所述给定音调处的数据信号增益的进一步增强。2.根据权利要求1所述的向量化控制器(130)，其中所配置的向量化矩阵是矩形Nx(N-Mk)预编码矩阵其具有用于与Mk条支持线路的所述第二集合对应的相应Mk个矩阵行的至少一个非零非对角线预编码系数(PN1，PNi)。3.根据权利要求2所述的向量化控制器(130)，其中所配置的矩形向量化矩阵是(N-Mk)×N降阶的信道矩阵(HAk)的广义逆矩阵，所述(N-Mk)×N降阶的信道矩阵(HAk)包括从所述多个N条订户线路到所述N-Mk条目标线路的所述第一集合的远端耦合系数。4.根据权利要求3所述的向量控制器(130)，其中所述广义逆矩阵是所述(N-Mk)×N降阶的信道矩阵的Moore-Penrose伪逆。5.根据权利要求1所述的向量化控制器(130)，其中所配置的向量化矩阵是矩形(N-Mk)×N后编码矩阵所述矩形(N-Mk)×N后编码矩阵具有与所述Mk条支持线路的所述第二集合对应的相应Mk个矩阵列的至少一个非零非对角线后编码系数(Q1N,QiN)。6.根据权利要求5所述的向量化控制器(130)，其中所配置的矩形向量化矩阵是N×(N-Mk)降阶的信道矩阵(HAk)的广义逆矩阵，所述N×(N-Mk)降阶的信道矩阵(HAk)包括从N-Mk条目标线路的所述第一集合到所述多个N条订户线路的远端耦合系数。7.根据权利要求6所述的向量化控制器(130)，其中所述广义逆矩阵是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·塞亚弗拉基斯，C·纽兹曼，J·梅斯，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国,FR