用於受幹擾器限制的通信信道的功率譜控制方法及裝置的製作方法

2023-06-10 20:12:36

專利名稱：用於受幹擾器限制的通信信道的功率譜控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對至少一個音頻確定耦合到引起幹擾的收發機的通信信道上的至少一個工作傳輸功率Skn的方法，所述通信信道由於串話幹擾而降級一個或多個受害通信信道。
背景技術：
這樣的方法在現有技術中是已知的，並例如在尚未公開的歐洲專利申請032911559.7中記載。在該申請中，提出了一種用於遠程配置的DSL通信服務的功率譜控制方法。該方法通常也稱最優頻譜均衡，旨在通過包括所有通信信道的聯合加權成本函數，對每個單獨的通信信道同時計算每個音頻的傳輸功率。應當注意，對於該現有技術文件以及本發明，術語「音頻」不僅被解釋為與「頻率」等同，而且被解釋為表示短頻帶的「頻率槽(frequency bin)」。然而，該最優方法導致在數字上難處理的問題，該問題不能在本發明的時期以合理的處理能力在合理的時間內解決，如在該文件中也提到的。該文件還描述了通過假定一些簡化可以得到接近最優的解，並且該方法甚至可以通過受保護的服務(最壞情況受害者(victim))的定義按自治實現處理，該受保護的服務通常是一個DSL受害信道。但是，該自治實現在該現有技術文件中沒有進一步地詳細解釋。

發明內容
本發明的目的是確定一種上述已知類型的用於對至少一個音頻確定耦合到引起幹擾的收發機的通信信道上的至少一個工作傳輸功率的方法，其可按照自治實現處理，使得該自治實現可在合理的時間內由在本發明的時期的處理裝置解決，並且對該方法進行更詳細的描述，以便本領域的技術人員可以理解並實施。
根據本發明，該目的可通過下述方法實現。
一種用於對至少一個音頻確定耦合到引起幹擾的收發機的通信信道上的至少一個工作傳輸功率的方法，所述方法包括以下步驟提供至少一個參考受害通信信道，用於代表所有由於被所述通信信道串話幹擾而被降級的受害通信信道的至少一個參考受害者；在所述通信信道上的數據速率達到目標速率而沒有超過功率約束的約束下，最大化所述至少一個參考受害通信信道上的數據速率。
這樣，選擇代表所有由於來自所述通信信道的串話幹擾而被降級的受害通信信道的至少一個參考的至少一個參考受害通信信道可在所述通信信道上的數據速率達到目標速率而沒有超過總功率約束的約束下，通過最大化所述至少一個參考受害通信信道上的數據速率完成。
因此，本方法構成與背景技術中提出的不同的解決方案，因為目前對至少一個參考受害信道的數據速率進行最大化考慮了一些關於耦合到引起幹擾的收發機單獨的通信信道上的數據速率和功率的約束。將要顯示出，該最優化問題不僅會導致至少一個參考受害信道上的最大數據速率，而且同時還獲得耦合到引起幹擾的收發機的單獨的通信信道上的接近最優的功率譜。
本發明的另一個特徵是耦合到引起幹擾的收發機的通信信道是多個耦合到多個引起幹擾的收發機的通信信道的一部分；至少一個參考受害通信信道被公用於所述多個通信信道的所有通信信道。
根據耦合到引起幹擾的收發機的通信信道是多個與多個引起幹擾的收發機相關的通信信道的一部分並且至少一個參考受害信道被公用於該多個通信信道的所有通信信道的事實，可以獲得所有這些通信信道的接近最優的解，這也是最優方法的目的。
本發明的再一個特徵是多個通信信道對應於捆綁在普通匯集器中的導線。
這允許計算採用捆綁在普通匯集器(binder)中的導線形式的所有通信信道的功率譜密度。這特別適用於DSL配置的信道，這些信道通常是捆綁在普通匯集器中的銅線。在本例中，受害信道通常對應於耦合到中心局收發機的信道，而引起幹擾的收發機通常是遠程配置的DSL收發機。然而，這種情況並不代表限制；也可以是幹擾器對應於CO收發機，而受害者是遠程配置的收發機。
本方面的另一個特徵是考慮所述約束最大化至少一個參考受害信道上的數據速率的步驟通過最大化下列關於Skn的函數J(Skn)得到J(Skn)=log2(1+hkrefskrefkref(xkref,nskn+kref))+wnlog2(1+hknsknknkn)-nskn]]>其中，Skn代表耦合到引起幹擾的收發機n的通信信道n上的音頻k的功率譜密度；Skref代表所述至少一個參考受害信道上的音頻k的功率譜密度；hkn代表通信信道n的信道特徵；hkref代表所述至少一個參考受害信道的信道特徵；σkn代表通信信道n上的總噪音；σkref代表所述至少一個參考受害信道上的背景噪音；xkref，n代表音頻k的在通信信道n與所述至少一個參考受害信道之間的實際或最壞情況串擾傳遞函數的實際值或者近似值；wn代表線路n的第一優化變量；λn代表線路n的第二優化變量；Γkref代表音頻k的至少一個參考受害通信信道達到預定比特誤碼率的SNR間隙；Γkn代表音頻k的引起幹擾的收發機n達到預定比特誤碼率的SNR間隙。
該等式允許在耦合到幹擾器收發機的通信信道上的數據速率達到其目標速率而沒有超過功率約束的約束下，最大化至少一個參考受害信道的數據速率。該等式可以以封閉形式(closed form)求解，因為該函數對單獨的功率譜密度Skn的偏導導致存在封閉形式表達式的具有三個根的三次多項式。每個根必須被代入總成本函數中以選擇最優的根。最大化總成本函數的(三個可能的解)的值將導致對該音頻和該用戶最優的解。
本發明的再一個特徵是優化關於幹擾器線路n上音頻k的功率譜密度Skn的等式的步驟對所有音頻k執行。
對於所有音頻k最優化上述提到的函數允許根據公式
Rn=klog2(1+hknsknknkn)Rtargetn]]>計算通信信道n上的總數據速率。該總數據速率可以在下一步驟與目標速率進行比較，導致第一優化變量的可能修正。該修正可以很容易地例如通過標準平分或者梯度下降算法實現。類似地，通信信道n上的總功率可以通過將每個單獨的音頻的單獨功率求和得到，其隨後與該信道的總功率預算進行比較。具體是，優化步驟在修正所述第二優化變量λn之後，使得所述通信信道(Ln)上的總功率(Pn)通過下列等式符合所述功率約束(Pmaxn)Pn=ksknPmaxn]]>同樣，該比較允許立刻修正第二優化變量，這也可以很容易地通過標準平分或者梯度下降算法進行。
作為本發明的再一個特徵，本方法是迭代方法，即對於選擇兩個優化變量的值和對相應等式求解進行多次嘗試，直到達到最後收斂。
作為本發明的再一個特徵，對於匯集器中的每個幹擾器線路求解等式，並且重複直到收斂。典型地，在所有用戶上的兩到三次迭代足夠達到收斂。
作為本發明的再一個特徵，考慮附加的功率譜約束執行考慮如權利要求1所述的兩個約束的所述至少一個參考受害信道上的數據速率的最大化。當應用了這樣的功率譜約束Sk，maxn時，前面提到的三個根與譜約束的值一起被代入總成本函數中，該函數是前面提到的關於Skn的函數J(Skn)。最大化總成本函數的(現在四個可能的解)的值會導致對該音頻和該用戶最優的解。
本發明還涉及執行上述方法的裝置。
應當注意，在權利要求中使用的術語「耦合」不應被解釋為僅僅限於直接連接。因此，表述「耦合到設備B的設備A」的範圍不應限於設備A的輸出直接連接到設備B的輸入的設備或系統。它是指在設備A的輸出與設備B的輸入之間存在路徑，其可以是包括其他設備或裝置的路徑。
應當注意，在權利要求中使用的術語「包括」不應被解釋為限於其後所列出的裝置。因此，表述「包括裝置A和B的設備」的範圍不應局限於只包括部件A和B的設備。它是指關於本發明，設備最相關的部件是A和B。


結合附圖並參照實施例，本發明的上述和其他目的和特徵變得更加明顯，並且本發明將更好地被理解，其中圖1描述了包括耦合到各個通信信道L1-Ln的遠程配置的收發機1-n的引起幹擾的收發機以及包括耦合到各個通信信道的中心配置的收發機的受害者的典型結構，其中所有通信信道被捆綁在一個普通匯集器B中；圖2顯示了在執行根據本發明的用於確定幹擾器通信線路的傳輸功率譜的方法的過程中遵循的步驟的流程圖；圖3比較2個現有技術的用於計算DSL幹擾器的功率譜密度的方法與本發明的方法；圖4示意性地描述了用於執行根據本發明的方法的裝置A。
具體實施例方式
本發明涉及被稱為一組用於多用戶功率分配的方法的動態頻譜管理方法。其特別適合於DSL應用，但是也可以用於其他的通信領域，諸如無線通信。一般而言，本發明適用於所有受到串話幹擾影響的通信或傳輸系統。
眾所周知，串擾嚴重限制了通信信道的傳輸容量。隨著經由DSL線路或無線接口大量配置寬帶通信信道，串擾經由這些寬帶信道對傳輸質量的影響甚至變得更加明顯。當串擾可以通過應用昂貴的屏蔽方法避免時，另一種減小其對傳輸質量的影響的方法是應用頻譜管理方法。這些方法的目的是考慮所有可能的幹擾和噪音計算每條線路的最優功率分配。
傳統的頻譜管理方法包括使用每個用戶的頻譜掩碼，導致每個通信信道的平坦的功率譜。在ADSL中，這典型的是-40dBm/Hz。同時，這是簡單的解決方案，使用平坦的PSD沒有利用串擾耦合明顯隨著頻率變化的事實。而且，這是靜態的方法，其基於最壞情況信道和串擾模型以保證廣泛的配置。該結果是過度保守的設計，其導致在服務範圍和可達到的數據速率方面的性能很差。已經開發動態頻譜管理方法以克服這些與靜態頻譜管理方法有關的問題。在這些動態頻譜管理方法中，反覆迭代(iterativewaterfilling)和最優頻譜管理在文獻以及未公開的歐洲專利申請032911559.7中討論。雖然提到最優頻譜管理通過最大化所有彼此交互的收發機的數據速率的確達到了最優的性能，但是發現在將被優化的收發機的數量上有指數複雜性。對於超過5個信道的情況，該複雜性變成阻礙，產生的算法需要幾天通過本專利申請時期的傳統PC計算最優頻譜。因為只要串擾信道明顯變化，例如由於溫度變化，該計算就必須重新進行，所以，該算法的適用性明顯受到限制。
此外，最優頻譜管理算法需要知道將被優化的信道(諸如屬於DSL應用中的一個匯集器的這些信道)的所有串擾信道和背景噪音。這要求在目前配置的DSL中不存在的多輸入多輸出信道識別過程。由於收發機之間需要的高級協調與必需的相關硬體的變化，因此，MIMO信道識別可能在幾年內不能實現。這又限制了最優頻譜管理算法的適用性。
根據本發明的方法旨在提供一種接近最優的解，其仍在計算上可解。本方法被稱為自治頻譜均衡，下面結合附圖進行詳細說明。
在本方法中使用的關鍵步驟是提供至少一個參考受害信道，用於代表所有由於來自最優功率分配將被計算的信道的串話幹擾而被降級的受害通信信道的至少一個參考受害者。在典型的DSL結構中，諸如如圖1所示的，受害通信信道包括耦合到位於中心局CO的標記為受害者1和受害者2的收發機的DSL線路。引起幹擾的收發機被標記為幹擾器1-幹擾器n，並且分別耦合到功率分配將被計算的信道，這些信道被標記為L1-Ln。在典型的DSL結構中，引起幹擾的收發機位於遠程終端，其通常經由標記為OF的光纖耦合到該中心局CO。然而，該結構並不意味著是限制性的，本方法也可以適用於其他結構，即在中心局的幹擾器和遠程配置的受害者，或者幹擾器和受害者均位於同一側。
一般而言，受害者對應於性能嚴重受到來自特定幹擾器的幹擾限制的收發機。
因此，與諸如最優頻譜管理方法中進行的聯合處理所有受害者相反，一個或多個代表性的受害者被選擇或者確定，並最後按此提供，採用至少一個參考受害通信信道的形式，圖1中標記為Lref。在圖1中，描述了具有標記為Lref的一個參考受害者的實施例。參考受害收發機，標記為「Ref受害者」，可以是如圖1描述的現有受害收發機或傳統的受害收發機的一個。然而，在本方法的其他實施例中，可以選擇多個參考信道。
功率分配將被確定的通信信道在圖1中標記為Ln，將對該信道確定的每頻率槽或音頻的功率被標記為Skn。
在對於該音頻k確定或選擇並最後提供了標記為hkref的參考信道的相關信道特徵之後，選擇參考受害信道。該確定可以基於參考線路長度。此外，該音頻的相關參考背景噪音σkref也將被確定或者選擇。而且，假定該參考受害者正在所有音頻上以已知PSD傳輸。
對於該音頻k，還將提供在該信道Ln與參考受害信道Lref之間的串擾xkref，n。該串擾在圖1中示意性地用細的彎曲箭頭在通信信道Ln與參考受害者Lref之間標識。對於DSL和/或無線結構，對本方法提供的串擾可以例如基於經驗串擾模型和在參考受害收發機與功率分配將被確定的收發機n之間的假定距離。對於無線通信信道，還將幹擾器收發機與基站之間的距離例如可以與參考收發機與基站之間的距離進行比較，根據該比較可以產生這樣的串擾確定和提供。該串擾可以是最壞情況串擾，或者是參考受害者和幹擾器信道之間的當前串擾的實際假定值。
對於音頻k，其他將被提供的數據是直接信道特徵hkn以及由幹擾器信道n知道的總噪音σkn。而且，還將提供代表至少一個參考受害信道達到預定比特誤碼率的SNR間隙的Γkref，以及代表信道n達到預定比特誤碼率的SNR間隙Γkn。SNR間隙是預定比特誤碼率和線路代碼的函數，其例如是DSL中的正交調幅。間隙指示傳輸方法相對於通信信道的最好可能性能的效率。具有間隙等於1的最優線路代碼達到信道的最大吞吐量，即所謂的信道容量。對於DSL系統，間隙通常在10dB到15dB的範圍內。
接下來，幹擾器信道n上音頻k的功率譜密度Skn通過找出下列關於該功率譜密度Skn的函數J(Skn)的最大值確定J(Skn)=log2(1+hkrefskrefkref(xkref,nskn+kref))+wnlog2(1+hknsknknkn)-nskn---(1)]]>該函數包含三個項，可被解釋如下第一項表示基於香農-哈特雷(Shannon-Hartley)理論並考慮傳輸效率吞吐量分配給至少一個參考受害信道的音頻k的比特數，第二項與分配給幹擾器的音頻k的比特數有關，第三項與幹擾器被允許傳輸的總功率上的約束有關。等式(1)中的第二項是根據Shannon-Hartley理論並考慮傳輸效率Γkn，與構成第一優化變量的某一權值wn相乘。等式(1)中的第三項代表分配給音頻k的功率，與第二權值或優化變量λn相乘。
因此，優化函數J(Skn)分解成在兩個約束下最大化參考受害信道上的數據速率Rref第一個與幹擾器信道本身上的目標數據速率有關，第二個與該幹擾器信道上的功率有關。
眾所周知，關於變量的函數的最大值可以通過使該函數關於該變量的偏導數為零獲得。這可以在數學上通過對(1)關於Skn求偏導得出，獲得具有三個根的三次多項式，對於該多項式，封閉形式表達式作為解存在。
一旦對於音頻k，作為該表達式的三個根或者解的最優值Skn已經確定，就對所有的音頻重複上述步驟。接下來，將確定3組中的哪一個對於每個音頻都是最優的。因此，幹擾器n的總數據速率如下確定Rn=klog2(1+hknsknknkn)---(2)]]>其必須大於或等於目標值Rtargetn。
為了這個目的，修正第一優化變量wn，使得只要Rn小於其目標值，就增加wn，而只要Rn大於目標值，就減小wn。wn的這種修正可以很容易通過例如最陡下降或者標準平分算法進行。
接著，第二優化變量λn通過第二個約束修正，即標記為Pn的RT線路n的全部總功率必須小於與可分配給該信道的總功率預算對應的標記為Pmaxn的最大值。這可以通過下面的等式在數學上表示Pn=ksknPmaxn---(3)]]>λn的修正是使得只要Pn小於總功率預算，就減小λn，而只要Pn大於總功率預算，就增加λn。同樣的，該修正可以很容易通過標準平分或者梯度下降算法進行。
應當注意，第二優化變量可以在第一優化變量之前修正。
然後，wn和λn的這些修正被代入等式(1)，之後再次重複所有前面提到的步驟，直到對所有頻率找到Skn、wn和λn的值，這些值對等式(1)達到最大值並符合等式(2)和(3)的約束。
然後，對功率分配Skn將被確定的每個幹擾器線路n重複所有這些步驟。對於DSL，這通常構成被捆綁到匯集器中的所有幹擾器遠程線路。
如果選擇多個參考信道，則與該參考信道有關的附加項必須加入等式(1)。該附加項完全類似於第一項，其中使用在考慮中的特定參考受害者的數據。然後，最優功率譜密度可以通過最大化該包括每個參考受害者的附加項的修正後的成本函數得到。
需要注意，附加的約束可用於對等式求解。該第三個約束涉及在考慮中的幹擾器線路的功率譜約束SknSk,maxn,]]>並且它保證如果最大化函數J(Skn)找到的解的成本低於如果將Sk，mazn代入等式(1)找到的解的成本，則將後面的Sk，mazn用作解。
在圖2中描述如果選擇一個參考受害信道時遵循的完整的步驟。需要注意，其中顯示了本方法的變形，首先第一優化變量在第二優化變量修正之後進行修正。如已在前一段中所述的，這個順序也可以顛倒。圖2還顯示了與附加功率譜密度約束Sk，mazn有關的第三個約束，作為一個可選項。
正如從不同的等式中可以看出，每個RT線路n僅需要知道自己的被測信道、自己的被測背景噪音、公共參考線路的設置以及通常基於公共CO-RT距離的對參考線路的串擾耦合模型。因此，與最優頻譜管理不同，本方法是自治的。由於等式(1)的封閉形式解，本方法在計算上比最優頻譜管理方法所要求的窮舉搜索過程簡單。因為對於DSL實施例，最壞情況參考受害者的保護也保護同一匯集器中的所有其他DSL受害者，因此功率分配導致接近最優的性能。
因為功率分配仍然基於遠程配置的DSL幹擾器知道的信道和中心局(參考)到遠程幹擾器的距離，所以這個解不是過度保守的。
取決於最優性對複雜性的權衡，當考慮更多的假設時可以得到本方法的另一個變形。當假定對於幹擾器為高信噪比(簡寫為SNR)和假定對於參考受害者為高遠端串擾並假定wn＝1時，可以發現本方法顯示了對在高頻區域中加載幹擾器的傳輸功率的優先。因為這些假定在眾多配置場景中，例如對於DSL，是有效的，所以性能保持接近最優。在這個例子中，本方法被標記為高頻反覆迭代。
在圖3中，將所提出的方案與現有技術的方法(反覆迭代和最優頻譜均衡)進行比較。圖中很清楚的，自治頻譜均衡方法很近似最優方法。反覆迭代方法明顯地導致次優性能。
如前所述，本方法具有無線傳輸和DSL的應用，更具體地，CO配置的ADSL、RT配置的ADSL以及當遺留ADSL系統必須被保護時的RT配置的VDSL/ADSL+。在後一種情況下，本方法可以比傳統的靜態頻譜管理產生更顯著的利益，在傳統的靜態頻譜管理中，RT配置的VDSL被禁止在ADSL頻帶中傳輸。
結果是簡單的自治頻譜均衡方法適用於CO和RT配置的DSL。本方案本質上是動態的、高度靈活的，並且比靜態頻譜管理和反覆迭代產生更顯著的利益根據圖3，CO ADSL、RT ADSL上的1Mbps服務通過反覆迭代達到3.2Mbps，通過最優頻譜均衡和所提出的方案都達到7.3Mbps。
在圖4中描述了適合於執行上述方法的裝置A。它包括裝置S，用於提供必要的起始數據，諸如Skref、hkn、hkref、σkn、σkref、xkref，n、Rtargetn、Pmaxn、Lref，L1，...，Ln、Γkref、Γkn，這些數據可以通過標記為IF1的接口從操作員或者經由類似的接口從其它諸如中心網絡控制器的設備中直接接收並加入S。如果所有數據均例如由操作員提供，則S僅僅作為到計算裝置C的接口。然而，在其他實施例中，S還適合於根據諸如所有收發機和信道的位置和/或它們之間的距離、應用的噪音和串擾模型等的較高級別網絡拓撲信息計算特定組的受害者和關聯數據，其中網絡拓撲信息是經由IF1從中心網絡控制器或者操作員接收的。在圖4中被標記為「起始數據」的這些數據由S提供給計算裝置C，其隨後執行幹擾器信道的功率譜密度的計算。在圖4描述的實施例中，存儲器M設置在S與C之間，但是存儲器也可以合併到計算裝置C或者S中。然後，計算裝置C適合於根據前面所述的方法確定被分配給每個幹擾收發機的功率。C將再次經由第二接口IF2向網絡提供這些功率譜密度結果Skn，例如向不同的收發機或者向中心網絡管理設備提供，其隨後向單獨的收發機的提供結果。
因此，這樣的裝置A可以作為中心局收發機的一部分，被實現為在處理器晶片上運行的軟體的一部分或者在伺服器上的獨立軟體。然而，該裝置也可以作為用戶端的收發機的一部分，以硬體或軟體實現。可選擇地，裝置A也可以作為用於一邊與操作員或者中心網絡管理設備通信、一邊與不同的收發機通信的獨立設備的一部分。同樣地，也可以以硬體和軟體實現。
儘管本發明的原則已在上面結合特定裝置進行了描述，但是應清楚地理解，本說明僅僅是作為例子，並不是本發明範圍的限制，本發明的範圍由所附的權利要求確定。
權利要求
1.一種用於對至少一個音頻(k)確定耦合到引起幹擾的收發機(n)的通信信道(Ln)上的至少一個工作傳輸功率Skn的方法，所述方法包括以下步驟提供至少一個參考受害通信信道(Lref)，用於代表所有由於被所述通信信道(Ln)串話幹擾而被降級的受害通信信道的至少一個參考受害者；在所述通信信道(Ln)上的數據速率達到目標速率(Rtargetn)而沒有超過功率約束(Pmaxn)的約束下，最大化所述至少一個參考受害通信信道(Lref)上的數據速率(Rref)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，耦合到所述引起幹擾的收發機(n)的所述通信信道(Ln)是多個耦合到多個引起幹擾的收發機(1，...，n)的通信信道(L1，...，Ln)的一部分；所述至少一個參考受害通信信道(Lref)被公用於所述多個通信信道的所有通信信道。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個通信信道對應於捆綁在普通匯集器(B)中的導線。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述考慮所述約束而最大化所述至少一個參考受害信道(Lref)上的數據速率(Rref)的步驟通過最大化下列關於Skn的函數J(Skn)得到J(Skn)=log2(1+hkrefskrefkref(xkref,nskn+kref))+wnlog2(1+hknsknknkn)-nskn]]>其中，Skn代表耦合到引起幹擾的收發機n的通信信道n上的音頻k的功率譜密度，Skref代表所述至少一個參考受害信道上的音頻k的功率譜密度，hkn代表通信信道n的信道特徵，hkref代表所述至少一個參考受害信道的信道特徵，σkn代表通信信道n上的總噪音，σkref代表所述至少一個參考受害信道上的背景噪音，xkref，n代表音頻k的在通信信道n與所述至少一個參考受害信道之間的實際或最壞情況串擾傳遞函數的實際值或者近似值，wn代表線路n的第一優化變量，λn代表線路n的第二優化變量，Γkref代表音頻k的至少一個參考受害通信信道達到預定比特誤碼率的SNR間隙，Γkn代表音頻k的引起幹擾的收發機n達到預定比特誤碼率的SNR間隙。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述優化所述關於幹擾器線路n上音頻k的功率譜密度Skn的等式的步驟對所有音頻k執行。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述優化步驟在修正所述第一優化變量wn之後，使得所述通信信道(Ln)上的數據速率(Rn)達到目標速率(Rtargetn)的約束通過下列等式獲得Rn=klog2(1+hknsknknkn)Rtargetn.]]>
7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述優化步驟在修正所述第二優化變量λn之後，使得所述通信信道(Ln)上的總功率(Pn)通過下列等式符合所述功率約束(Pmaxn)Pn=ksknPmaxn.]]>
8.根據權利要求5至7任意一項所述的方法，其中，重複權利要求5至7所述的步驟，直到達到收斂。
9.根據權利要求2至8任意一項所述的方法，其中，在所述多個通信信道(L1-Ln)的所有通信信道上迭代如權利要求4至8所述的步驟，直到達到收斂。
10.根據權利要求1至9任意一項所述的方法，其中，考慮附加功率譜約束(Sk，maxn)最大化所述至少一個參考受害通信信道(Lref)上的數據速率(Rref)。
11.一種用於對至少一個音頻(k)確定耦合到引起幹擾的收發機(n)的通信信道(Ln)上的至少一個工作傳輸功率Skn的裝置(A)，所述裝置包括裝置(S)，用於提供代表所有由於來自所述通信信道(Ln)的串話幹擾而被降級的受害通信信道的至少一個參考受害者的至少一個參考受害通信信道(Lref)；以及計算裝置(C)，用於在所述通信信道(Ln)上的數據速率達到目標速率(Rtargetn)而沒有超過功率約束(Pmaxn)的約束下，最大化所述至少一個參考受害通信信道(Lref)上的數據速率(Rref)。
12.根據權利要求11所述的裝置(A)，其中，耦合到所述引起幹擾的收發機(n)的所述通信信道(Ln)是多個耦合到多個引起幹擾的收發機(1，...，n)的通信信道(L1，...，Ln)的一部分；所述至少一個參考受害通信信道(Lref)被公用於所述多個通信信道的所有通信信道。
13.根據權利要求11所述的裝置(A)，其中，所述多個通信信道對應於捆綁在普通匯集器(B)中的導線。
14.根據權利要求11所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於考慮所述約束、通過最大化下列關於Skn的函數J(Skn)最大化所述至少一個參考受害通信信道(Lref)的數據速率(Rref)J(Skn)=log2(1+hkrefskrefkref(xkref,nskn+kref))+wnlog2(1+hknsknknkn)-nskn]]>其中，Skn代表耦合到引起幹擾的收發機n的通信信道n上的音頻k的功率譜密度，Skref代表所述至少一個參考受害信道上的音頻k的功率譜密度，hkn代表通信信道n的信道特徵，hkref代表所述至少一個參考受害信道的信道特徵，σkn代表通信信道n上的總噪音，σkref代表所述至少一個參考受害信道上的背景噪音，xkref，n代表音頻k的在通信信道n與所述至少一個參考受害信道之間的實際或最壞情況串擾傳遞函數的實際值或者近似值，wn代表線路n的第一優化變量，λn代表線路n的第二優化變量，Γkref代表音頻k的至少一個參考受害通信信道達到預定比特誤碼率的SNR間隙，Γkn代表音頻k的引起幹擾的收發機達到預定比特誤碼率的SNR間隙。
15.根據權利要求14所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於對所有音頻k優化所述等式。
16.根據權利要求15所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於修正所述第一優化變量wn，使得所述通信信道(Ln)上的數據速率(Rn)達到目標速率(Rtargetn)的約束通過下列等式獲得Rn=klog2(1+hknsknknkn)Rtargetn.]]>
17.根據權利要求15所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於修正所述第二優化變量λn，使得所述通信信道(Ln)上的總功率(Pn)通過下列等式符合所述功率約束(Pmaxn)Pn=ksknPmaxn.]]>
18.根據權利要求15至17任意一項所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於重複所述優化和所述修正，直到達到收斂。
19.根據權利要求12至18任意一項所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於對於所述多個通信信道(L1-Ln)的所有通信信道迭代地執行如權利要求14至18所述的優化和修正，直到達到收斂。
20.根據權利要求11至19任意一項所述的裝置(A)，其中，所述計算裝置(C)還適合於考慮附加功率譜約束(Sk，maxn)最大化所述至少一個參考受害通信信道(Lref)上的數據速率(Rref)。
全文摘要
一種確定耦合到引起幹擾的收發機(n)的通信信道(Ln)上至少一個音頻(k)的至少一個工作傳輸功率S
文檔編號H04B15/02GK1801675SQ20051013028
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月8日 優先權日2004年12月8日
發明者R·J·桑德隆, M·S·P·莫尼恩, T·博斯東, P·盧伊藤, K·P·F·萬阿克, 登 博蓋爾特 E·A·H·范, J·S·韋爾蘭當, G·B·M·伊瑟巴爾特 申請人:阿爾卡特公司