通过导线连接发送信号的方法和设备技术

一种从发送器装置向一个或更多个接收器装置发送数据的方法和设备，所述一个或更多个接收器装置中的各个接收器装置经由相应的导线连接而连接至发送器装置，发送器装置能够工作以通过一个或更多个不同信道将信号发送到导线连接上，所述方法包括针对一个或更多个不同信道中的各个信道：根据一个或更多个信道的信道容量的上限以及第j个信道的信道增益来确定函数

Method and equipment of transmitting signal through wire connection

A method and apparatus for transmitting data from a transmitter device to one or more receiver devices, wherein each receiver device in the one or more receiver devices is connected to the transmitter device via a corresponding wire connection, and the transmitter device can work to transmit signals to the wire connection through one or more different channels, and the method comprises a method for Each channel in one or more different channels: the function is determined according to the upper limit of the channel capacity of one or more channels and the channel gain of the jth channel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过导线连接发送信号的方法和设备
本专利技术涉及从发送器装置向多个接收器装置发送数据的方法和设备，特别是涉及通过导线对发送和接收数据信号的方法和设备。这样的方法包括如各种国际电信联盟(ITU)标准中规定的并且如目前在ITU中进一步开发的所有各种数字用户线路(DSL)方法。典型地讲，每个这样的导线对都包括世界各地的电话接入网络内常见的金属双绞线(通常为铜)。
技术介绍
DSL技术采用了这样的事实的优点：尽管传统的金属双绞线(其最初安装为仅提供普通旧式电话服务(POTS)电话连接)可能仅能用于在高达几千赫兹的频率下使用差分模式来承载信号，但事实上，这样的线路通常可以以更高的频率可靠地承载信号。而且，线路越短，可以可靠地传送信号的频率范围就越大(尤其是利用诸如离散多音调(tone)(DMT)等的技术)。因此，随着接入网络的演进，电信网络提供商将其光纤基础设施向外延伸到接入网络的边缘，使得至终端用户订户的每个连接的最终部分长度(其通常仍由金属双绞线提供)越来越短，从而导致日益更短的金属双绞线连接上的对应越来越大的带宽潜力，而不必承担向每个订户安装新的光纤连接的费用。在独立的无线通信领域，由于给定的无线信道的频率响应变化迅速，因此平坦的发送功率谱密度(PSD)趋于变得越来越低效，例如，因为每赫兹的功率密度不完全补偿给定的频率下的关联信道损耗。随后，这降低了系统能量的效率以及信道容量的效率。作为解决方案，ClaudeShannon在1949年首次提出了所谓的“注水(water-filling/pouring)”解决方案。从那时起，已经有很多研究试图获得各种无线信道的最优解决方案。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到，随着DSL系统的带宽不断扩展，所遇到的损耗趋于变得比更早几代DSL更陡峭。因此，平坦的PSD将趋于变得非常低效。这可能是由于例如对某些频率的非最优功率分配。本专利技术的各方面提供了一种趋于克服该问题的快速收敛的分析注水算法。本专利技术人还认识到，与慢速/快速时变无线信道不同，金属双绞线(TMP)信道趋于为半静态的。因此，TMP信道的频率响应随时间的可变性趋于可忽略不计。然而，本专利技术人进一步认识到，对于TMP信道，与无线信道相比，系统带宽上的损耗趋于更加陡峭，结果是，可以避免针对TMP信道的信道频率响应的过分(aggressive)信号整形。本专利技术人已经认识到，这可以用于最小化任何注水解决方案的复杂性。在第一方面，本专利技术提供了一种从发送器装置向一个或更多个接收器装置发送数据的方法，所述一个或更多个接收器装置中的每个接收器装置经由相应的导线连接连接至所述发送器装置，所述发送器装置在工作上能够通过一个或更多个不同信道将信号发送到所述导线连接上。所述方法包括：针对所述一个或更多个不同信道中的每个信道，确定函数的值，所述函数为：其中：j是信道索引；bmax是所述一个或更多个信道的信道容量的上限；并且是第j个信道的增益；确定用于沿着该信道发送数据的发送功率其中，所述发送功率为：其中：pm是通过所述一个或更多个不同信道发送数据的功率屏蔽；以及由所述发送器装置通过该信道向所述接收器装置中的一个或更多个接收器装置发送数据，所述数据是按照针对该信道确定的所述发送功率发送的。所述一个或更多个信道可以包括从以下项组成的信道组选择的一个或更多个信道：直接信道、间接信道、由一对导线连接之间的电位差随时间的变化而提供的信道、幻像信道、共模信道。通过所述一个或更多个信道发送所述数据的可用频谱可以包括多个音调。确定函数的值的步骤和确定发送功率的步骤可以针对各个音调执行，从而针对各个音调并且针对所述信道中的一个或更多个信道中的各个信道确定发送功率。发送步骤可以包括：针对所述多个音调中的一个或更多个音调并且针对所述信道中的一个或更多个信道，由所述发送器装置在该音调上通过该信道向所述接收器装置中的一个或更多个接收器装置发送数据，所述数据是按照针对该信道和该音调确定的所述发送功率发送的。所述方法还可以包括：迭代地执行步骤(i)至步骤(iii)，直到在步骤(iii)确定满足一个或更多个标准，从而针对所述一个或更多个不同信道中的每个信道确定通过该信道发送数据的新发送功率，其中：步骤(i)包括确定另一函数的值，所述另一函数是通过所述一个或更多个不同信道发送所述数据的最大功率的函数；步骤(ii)包括使用所述另一函数的确定的值，针对所述一个或更多个不同信道中的每个信道来确定沿着该信道发送数据的相应的新发送功率；以及步骤(iii)包括确定一个或更多个确定的新发送功率是否满足一个或更多个标准；并且针对所述一个或更多个信道中的每个信道，将按照发送功率通过该信道发送数据切换成按照该信道的确定的新发送功率通过该信道来发送数据。针对步骤(i)至步骤(iii)的第二次迭代和后续迭代，所述另一函数可以在步骤(i)通过修改前一次迭代的所述另一函数的值来确定。所述另一函数另外可以是从由以下项组成的参数组中选择的一个或更多个参数的函数：不同音调的总数、音调之间的频率间隔以及所述一个或更多个信道的增益，信道的增益是该信道上的功率耦合系数与噪声级之比。所述另一函数可以由下式给出：其中：j是信道索引；M是不同音调的数量；Δf是相邻音调之间的频率间隔；PT是通过所述一个或更多个不同信道发送数据的最大功率；并且是第j个信道的增益。步骤(ii)可以包括：使用所述另一函数的确定的值，针对所述一个或更多个不同信道中的每个信道来确定该信道的初始发送功率针对所述一个或更多个不同信道中的每个信道，确定该信道的所确定的初始发送功率是否满足标准其中：j是信道索引；ε1是数值；以及是第j个信道的增益；将不满足所述标准的每个初始发送功率设定成等于零；以及保持满足所述标准的每个初始发送功率的值。所述一个或更多个标准可以包括从由以下项组成的标准组选择的一个或更多个标准：标准：和标准其中：j是信道索引；指示所述一个或更多个确定的新发送功率；是第j个信道的增益；bmax是所述一个或更多个信道的信道容量的上限；PT是通过所述一个或更多个不同信道发送数据的最大功率；并且ε2和ε3是数值。针对所述一个或更多个信道中的每个信道，所述方法还可以包括：确定第一函数的值，所述第一函数是通过所述一个或更多个不同信道发送数据的功率屏蔽的函数；确定第二函数的值，所述第二函数是所述一个或更多个信道的信道容量的上限的函数；确定第三函数的值，所述第三函数是所述第一函数的值和所述第二函数的值的函数；使用所述第三函数的确定的值，确定沿着该信道发送数据的新发送功率；以及将按照发送功率通过该信道发送数据切换成按照该信道的确定的新发送功率通过该信道来发送数据。所述第一函数可以是：所述第二函数可以是：其中：j是信道索引；pm是通过所述一个或更多个不同信道发送数据的所述功率屏蔽；bmax是所述一个或更多个信道的信道容量的上限；并且是第j个信道的增益。所述第三函数可以是从由以及组成的函数组选择的函数，其中，是所述第一函数，并且是所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从发送器装置向一个或更多个接收器装置发送数据的方法，所述一个或更多个接收器装置中的每个接收器装置经由相应的导线连接而连接至所述发送器装置，所述发送器装置在工作上能够通过一个或更多个不同信道将信号发送到所述导线连接上，所述方法包括：针对所述一个或更多个不同信道中的各个信道，/n确定函数

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 EP 17164435.41.一种从发送器装置向一个或更多个接收器装置发送数据的方法，所述一个或更多个接收器装置中的每个接收器装置经由相应的导线连接而连接至所述发送器装置，所述发送器装置在工作上能够通过一个或更多个不同信道将信号发送到所述导线连接上，所述方法包括：针对所述一个或更多个不同信道中的各个信道，
确定函数的值，所述函数为



其中：j是信道索引；
bmax是所述一个或更多个信道的信道容量的上限；以及

是第j个信道的增益；
确定沿该信道发送数据的发送功率其中，所述发送功率为：



其中：pm是通过所述一个或更多个不同信道发送所述数据的功率屏蔽；以及
由所述发送器装置通过该信道向所述接收器装置中的一个或更多个接收器装置发送数据，所述数据是按照针对该信道确定的发送功率发送的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个信道包括从由以下项组成的信道组选择的一个或更多个信道：直接信道、间接信道、由一对导线连接之间的电位差随时间的变化而提供的信道、幻像信道、共模信道。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
通过所述一个或更多个信道发送所述数据的可用频谱包括多个音调；
确定函数的值的步骤和确定发送功率的步骤是针对各个音调执行的，从而针对各个音调并且针对所述信道中的一个或更多个信道中的各个信道确定发送功率；以及
发送的步骤包括：针对所述多个音调中的一个或更多个音调并且针对所述信道中的一个或更多个信道，由所述发送器装置在该音调上通过该信道向所述接收器装置中的一个或更多个接收器装置发送数据，所述数据是按照针对该信道和该音调确定的发送功率发送的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括：
迭代地执行步骤(i)至步骤(iii)，直到在步骤(iii)确定满足一个或更多个标准，从而针对所述一个或更多个不同信道中的各个信道确定通过该信道发送数据的新发送功率，其中：
步骤(i)包括确定另一函数的值，所述另一函数是通过所述一个或更多个不同信道发送所述数据的最大功率的函数；
步骤(ii)包括使用所述另一函数的确定的值，针对所述一个或更多个不同信道中的各个信道来确定沿该信道发送数据的相应的新发送功率；以及
步骤(iii)包括确定一个或更多个确定的新发送功率是否满足一个或更多个标准；以及
针对所述一个或更多个信道中的各个信道，将按照发送功率通过该信道发送数据切换成按照针对该信道确定的新发送功率通过该信道来发送数据。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，针对步骤(i)至步骤(iii)的第二次迭代和后续迭代，所述另一函数是在步骤(i)通过修改前一次迭代的所述另一函数的值来确定的。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中：
通过所述一个或更多个信道发送所述数据的可用频谱包括多个音调；并且
所述另一函数另外是从由以下项组成的参数组选择的一个或更多个参数的函数：不同音调的总数、音调之间的频率间隔以及所述一个或更多个信道的增益，信道的增益是该信道上的功率耦合系数与噪声级之比。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中：
通过所述一个或更多个信道发送所述数据的可用频谱包括多个音调；并且
所述另一函数由下式给出：



其中：j是信道索引；
M是不同音调的数量；
Δf是相邻音调之间的频率间隔；
PT是通过所述一个或更多个不同信道发送所述数据的最大功率；以及

是第j个信道的增益。


8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿尔·拉维，I·霍斯利，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB