本发明专利技术涉及一种用于对信号进行预处理以用于串扰缓解的信号处理单元(120)。根据本发明专利技术的实施例，该信号处理单元包括：模单元(121)，被配置为基于第一信道耦合信息(L)来确定针对将在相应的通信信道(H)上传输的相应的传输样本(U)的个体的模移位(Δ)，并且将这些模移位添加到这些相应的传输样本；以及线性预编码器(122)，被配置为基于第二信道耦合信息(P’)来联合地处理产生的传输样本，第二信道耦合信息(P’)的目的在于将从该线性预编码器与这些通信信道的级联产生的总信道矩阵(HP’)有效地对角化。本发明专利技术还涉及一种用于对信号进行预处理以用于串扰缓解的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有线通信系统内的串扰缓解。
技术介绍
串扰（或者信道间干扰）是针对多输入多输出（Mnro)有线通信系统（诸如数字 订户线路DSL通信系统）的信道损害的主要来源。 随着对于更高数据速率的需求增长，DSL系统正在朝向更高频带进行演进，其中相 邻传输线路（也就是说，在它们长度的部分或全部上处于紧邻的传输线路，诸如电缆捆束 (cablebinder)中的双绞铜线对）之间的串扰更为显著（频率越高，耦合越多）。 MHTO系统能够由以下的线性模型来描述：Y(k) =H(k)X(k)+Z(k) (1)，其中N-分 量的复数矢量X、Y分别标示通过N个信道传输的符号的作为频率/载波/音调索引k的函 数的离散频率表示以及从N个信道接收的符号的作为频率/载波/音调索引k的函数的离 散频率表示，其中NXN的复数矩阵H被称为信道矩阵：信道矩阵H的第（i，j)个分量Ill,描 述了通信系统如何响应于正在向第j个信道输入进行传输的信号而在第i个信道输出上产 生信号；信道矩阵的对角线元素描述了直接信道耦合，以及信道矩阵的非对角线元素（也 被称为串扰系数）描述了信道间耦合，并且其中N-分量的复数矢量Z标示N个信道上的加 性噪声，诸如射频干扰（RFI)或者热噪声。 已经开发了不同的策略来缓解串扰并且最大化有效吞吐量、范围和线路稳定性。 这些技术正在逐渐地从静态或动态频谱管理技术向多用户信号协调（或者矢量化）进行演 进。 用于减少信道间干扰的一种技术是联合信号预编码：传输数据符号在相应的通信 信道上被传输之前联合地被传递通过预编码器。预编码器使得预编码器与通信信道的级联 在接收器处导致很少的或者没有信道间干扰。用于减少信道间干扰的另一技术是联合信号后处理：接收数据符号在被检测之前 联合地被传递通过后编码器。后编码器使得通信信道与后编码器的级联在接收器处导致很 少的或者没有信道间干扰。 对其信号联合地被处理的矢量化组（也就是说，通信线路的集合）的选择对于实 现良好的串扰缓解性能而言是相当关键的。在矢量化组内，每个通信线路被考虑为是引起 进入到该组的其他通信线路中的串扰的扰乱者线路（disturberline)，并且相同的通信线 路被考虑为是从该组的其他通信线路接收到串扰的受害者线路（victimline)。来自不属 于该矢量化组的线路的串扰被视为外来噪声并且没有被消除。 理想地，矢量化组应当匹配于物理地且明显地彼此相互作用的通信线路的整个 集合。但是，归因于国家法规政策和/或有限的矢量化能力的本地环路开放（localloop unbundling)可能阻止了这种详尽的方法，在该情况中，矢量化组将包括所有物理地相互作 用的线路的仅子集，由此产生有限的矢量化增益。 信号矢量化通常在分发点单元（DHJ)内执行，其中通过矢量化组的所有订户线路 并发传输的或者从矢量化组的所有订户线路接收的所有数据符号都是可用的。例如，信号 矢量化有利地在位于中心局（CO)处或者作为更接近于订户驻地（街道机柜、杆机柜等）的 光纤馈送远程单元所部署的数字订户线路接入复用器（DSLAM)内加以执行。信号预编码特 别适合用于（朝向客户驻地的）下游通信，而信号后处理特别适合用于（来自客户驻地的） 上游通信。 线性信号预编码有利地借助于矩阵乘积而被实施：线性预编码器执行传输矢量 u(k)与预编码矩阵P(k)在频域中的矩阵乘积，预编码矩阵P(k)使得总信道矩阵H(k)P(k) 被对角化，意味着总信道H(k)P(k)的非对角线系数大多减少为零，并且因此信道间干扰大 多减少为零。 在实践中，并且作为一阶近似，预编码器将反相位的串扰预补偿信号连同直接信 号一起叠加在受害者线路上，这些反相位的串扰预补偿信号在接收器处与来自相应扰乱者 线路的实际串扰信号相消地进行干涉。 更正式地，让我们将信道矩阵H写为：H=D? (I+G) (2)，其中已经主动地省略了载 波索引k，D是包括直接信道系数Illl的对角矩阵，I是单位矩阵，并且G是包括归一化的串 扰系数Ii1 ,A11的非对角串扰信道矩阵。 当预编码矩阵P实施对归一化的串扰耦合信道的求逆时，S卩：P= (I+G) 1 (3)，理 想的迫零（ZF)线性预编码被实现，从而H*P=D，后者由接收器处的单抽头（single-tap) 频率均衡（FEQ)来补偿。利用线性ZF预编码，接收器输入处的噪声被直接信道频率响应以 因子IAlil增强。我们还注意到噪声针对相同的线路而均匀地被增强，因为它们全部被预 期具有等同的路径损耗hu。 随着新的铜线接入技术的出现以及对高至并超越IOOMHz的甚至更宽的频谱的使 用，串扰功率增加并且可能超过直接信号功率，而产生负的信噪比（SNR)。串扰预补偿信号 在受害者线路上的叠加可能因此引起对传输功率谱密度（PSD)掩模（其将用于个体用户的 所允许的信号功率额定义为频率的函数）的违反，并且还可能导致数模转换器（DAC)芯片 组内的信号削波而引起严重的信号失真。 -种现有技术解决方案是按比例缩小直接信号增益，使得传输信号（包括直接 信号和预补偿信号两者）保持在所允许的限度内。PSD减少是取决于线路和频率的，并且 可能随着时间改变，例如当线路加入或离开矢量化组时。直接信号增益上的改变必须被 传达给接收器以避免FEQ问题。这个第一解决方案已经被描述在2013年3月的标题为 "G.fast:PrecoderGainScaling"、参考编号为ITU-TSG15Q4a2013-03-Q4-053 的来自 Alcatel-Lucent的对国际电信联盟（ITU)的标准贡献中。另一现有技术解决方案是使用非线性预编码（NLP)，其应用模算术运算在星座界 限（constellationboundary)内以过量的功率回退（powerback)使传输星座点移位。在 接收器处，相同的模运算将会使信号移位回到它的所意图的位置。 采用模算术来约束传输信号的值的思想首先由Tomlinson和Harashima 独立地并且几乎是同时地通过对单用户均衡的应用而引入（M.Tomlinson,"New AutomaticEqualizerEmployingModuloArithmetic"Electronics Letters, 7 (5-6)，pp. 138-139, 1971 年 3 月；以及H.Harashima和H.Miyakawa, "Matched-T ransmissionTechniqueforChannelswithInterSymbolInterference'，IEEETrans. onCommunications, 20(4)，pp. 774-780, 1972 年 8 月）。Ginis和Cioffi将该概念应用 到具有用于串扰消除的预编码的多用户系统（G.Ginis和J.M.Cioffi，"AMulti-User PrecodingSchemeAchievingCrosstalkCancellationwithApplicationtoDSL systems'，，Proc.34thAsilomarConferenceonSignals,SystemsandComputers, 2000 年）。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种信号处理单元(120)，用于对信号进行预处理以用于串扰缓解，并且包括：模单元(121)，被配置为基于第一信道耦合信息(L)来确定针对将在相应的通信信道(H)上传输的相应的传输样本(U)的个体的模移位(Δ)，并且将所述模移位添加到所述相应的传输样本；以及线性预编码器(122)，被配置为基于第二信道耦合信息(P’)来联合地处理产生的传输样本，所述第二信道耦合信息(P’)的目的在于将从所述线性预编码器与所述通信信道的级联产生的总信道矩阵(HP’)有效地对角化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·梅斯，M·蒂默斯，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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