一種消除數字用戶線串擾的方法、設備和系統的製作方法
2023-05-02 05:36:41 1
專利名稱：一種消除數字用戶線串擾的方法、設備和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信領域，具體地說，涉及一種消除數字用戶線串擾的 方法、設備和系統。
背景技術：
數字用戶線(DSL)是一種以電話雙絞線為傳輸介質的數據傳輸技術。 x數字用戶線(xDSL )作為該傳輸技術的組合，包括高速數字用戶線(HDSL )、 單線對高速數字用戶線(SHDSL)、非對稱數字用戶線(ADSL)等等。其 中，除利用基帶傳輸的SHDSL等之外，採用通帶傳輸的其它xDSL利用頻 分復用技術，與傳統電話業務(POTS)可共存於同一對雙絞線上。
隨著通帶傳輸的xDSL使用的頻帶越來越高，高頻段的串擾(Crosstalk) 問題也表現得尤為突出。現有技術提供一種向量數字用戶線(vectored-DSL ) 技術解決xDSL串擾問題，如圖1所示。在下行方向上，x是iVxl的聯合收 發設備(可以為數字用戶線接入復用器DSLAM )發送的信號向量，y是iVxl 的對端設備(可以為用戶側設備)接收的信號向量，w是iVxi的噪聲向量。 共享信道用信道傳輸矩陣表示為
^11 ^12 … H 一/ 2! / 22 . . A2M
力M ^W2 . . . ^AW —
~(ia2iV,lS 乂S7V)表示線對y對線對z的串擾傳遞函悽丈，/^(1S/SA0表示線對Z 的信道傳遞函數，iV為線對數，即用戶數。通過在聯合收發設備側引入一個 用r表示的向量預編碼器，則對端設備接收的信號向量為
7若向量預編碼器能使i/r為一對角矩陣，如^^g(//),則可消除串擾。
假設其中-1個對端設備已經上線工作並進入良好的串擾抵消狀態，其 聯合收發設備側的向量預編碼器可以表示為
Ww_=
『
『，,
『
『，
fF『… 『
如果採用一階濾波結構，其對角線元素均為l。當第7V個對端設備上線時有 兩個步驟，即線路基本啟動和加入向量組(vector group )。在這兩個步驟發 生前，第7V個對端設備會對已上線的iV-l個對端設備產生串擾，甚至導致個 別線路掉線。因此，要求在第iV個對端設備上線時不會導致超過W-l個對端 設備所能容忍的串擾，且這個過程越短越好。此時，向量預編碼器為
『『]2 "l，W-l『
『『22 "2，W-1『
『"W_l，2"l，W-l『 "l，j
『"W，2"W,W-1
比多增加了 一行和一列向量，增加的列向量是為了抵消第個對端 設備對已上線的iV-l個對端設備的串擾。因此，為了迅速降低第W個對端設 備對已上線的W-1個對端設備的串擾，必須要在^艮短的時間內計算出這個 -1維的列向量。現有技術中對端設備需要回傳大量數據至聯合收發設備， 然而，對端設備至聯合收發設備的反饋信道容量非常有限，因而對新增列向 量的計算時間較長。
發明內容
本發明實施例要解決的技術問題是提供一種消除數字用戶線串擾的方法、 設備和系統，克服現有的數字用戶線串擾消除技術在消除新上線對端設備對已 上線對端設備串擾時耗時較長的缺點。為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種消除數字用戶線串擾的方法， 包括聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設
備；已上線的對端設備基於檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端設備 的信號進行計算，反饋計算結果至聯合收發設備；聯合收發設備基於反饋的計 算結果對向量預編碼器的係數進行更新。
相應地，本發明實施例提供一種數字用戶線對端設備，包括獲知單元， 用於獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號；檢測單元，用於檢測 誤差信號；計算單元，用於基於檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端 設備的信號進行計算；反饋單元，用於反饋計算單元的計算結果至聯合收發設 備。
相應地，本發明實施例提供一種數字用戶線聯合收發設備，包括通知單 元，用於將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；接收單 元，用於接收已上線的對端設備反饋的計算結果；更新單元，用於基於計算結 果對向量預編碼器的係數進行更新。
相應地，本發明實施例提供一種消除數字用戶線串擾的系統，包括對端設 備和聯合收發設備，對端設備包括獲知單元，用於獲知聯合收發設備發送至 新上線的對端設備的信號；檢測單元，用於檢測誤差信號；計算單元，用於基 於檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端設備的信號進行計算；反饋單 元，用於反饋計算單元的計算結果至聯合收發設備。聯合收發設備包括通知 單元，用於將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；接收 單元，用於接收已上線的對端設備反饋的計算結果；更新單元，用於基於計算 結果對向量預編碼器的係數進行更新。
由上述本發明實施例提供的技術方案可以看出，本發明提供一種消除數字 用戶線串擾的方法、設備和系統，通過在對端設備進行計算，大大降低了回傳給 聯合收發設備的數據量，能顯著地降低消除新上線對端設備對已上線對端設 備串擾的時間，大大提升新對端設備加入向量組的速度。
圖1為現有技術中vectored-DSL技術解決xDSL串擾的示意圖2為本發明實施例 一 消除數字用戶線串擾的方法示意圖3為本發明實施例二消除數字用戶線串擾的系統示意圖4為本發明實施例二消除數字用戶線串擾的系統的對端設備的接收
單元的結構示意圖5為本發明實施例二消除數字用戶線串擾的系統的聯合收發設備的
發送單元的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示為本發明實施例一消除數字用戶線串擾的方法示意圖。本實施例 消除數字用戶線串擾的具體步驟如下
步驟101:聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線 的對端設備；
聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設 備，可以通過在聯合收發設備端和對端設備端設置具有相同結構的序列發生器， 聯合收發設備只需要預先將用於生成發送至新上線的對端設備的信號的序列發 生器的初始值和向新上線的對端設備發送信號的時刻發送給已上線的對端設 備，這樣當聯合收發設備使用這個序列發生器產生的信號發送給新上線的對端 設備時，已上線的對端設備就能根據設置的序列發生器、接收的序列發生器的 初始值和發送信號的時刻獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號。
聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設 備，還可以通過在聯合收發設備端和對端設備端預先存儲一定數目的相同信號 序列，聯合收發設備只需要預先將用於生成發送至新上線的對端設備的信號的
這樣當聯合收發設備使用該序列的信號發送給新上線的對端設備時，已上線的對端設備就能根據預先存儲的信號序列、接收的信號序列的標識和發送信號的 時刻獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號
步驟102:已上線的對端設備根據檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線 的對端設備的信號進行計算，反饋計算結果至聯合收發設備；
已上線的對端設備檢測的誤差信號，可以通過對已上線的對端設備接收到 的接收樣本進行判決，得到判決樣本，取接收樣本和判決樣本之差得到。
已上線的對端設備根據檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端設備 的信號進行計算，可以按照如下公式進行
假設已有TV-1個對端設備上線，則《1S"(7V-1))表示iV-l個已上線的對端設備中 的任何一個。M是一定的累積時間，Z(")是聯合收發設備發送至新上線的對端 設備的信號，尤(")表示X(")的共軛。《(")是當聯合收發設備發送":")至新上線 的對端設備時，第/個已上線的對端設備檢測的誤差信號。已上線的對端設備將 獲知的發送至新上線的對端設備的信號的共軛與檢測的誤差信號相乘，並累積 一定的時間，得到計算結果。
已上線的對端設備根據檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端設備 的信號進行計算，還可以按照如下公式進行
^為自適應的步長因子。已上線的對端設備將獲知的發送至新上線的對端設備
的信號的共軛與檢測的誤差信號及自適應步長因子相乘，並累積一定的時間， 得到計算結果。
第/個已上線的對端設備把計算結果K反饋給聯合收發設備。 步驟103:聯合收發設備根據已上線的對端設備反饋的計算結果對向量預 編碼器的係數進行更新。當已上線的對端設備反饋的計算結杲是根據公式r, -f;X'(n)E,(w)計算時，
聯合收發設備根據如下公式對向量預編碼器的係數進行更新
^"。W)是更新前的為了抵消新上線的第7V個對端設備對已上線的第,個對端設 備的串擾的向量預編碼器係數，K^("ew)是更新後的為了抵消新上線的第W個 對端設備對已上線的第/個對端設備的串擾的向量預編碼器係數。聯合收發設備 減小用於抵消新上線的對端設備對已上線的對端設備的串擾的向量預編碼器的 係數，減小量為反饋的計算結果同自適應步長因子的乘積。
M 一
當已上線的對端設備反饋的計算結果是根據公式(=//|;;r(")￡,.(")計算
時，聯合收發設備根據如下公式對向量預編碼器的係數進行更新
Kw("，) = Kw(o^)—《
聯合收發設備減小用於抵消新上線的對端設備對已上線的對端設備的串擾 的向量預編碼器的係數，減小量為反饋的計算結果。
本實施例提供的消除數字用戶線串擾的方法，通過在對端設備進行計算，大 大降低了回傳給聯合收發設備的數據量，能顯著地降低消除新上線對端設備對 已上線對端設備串擾的時間，大大提升新對端設備加入向量組的速度。
如圖3所示為本發明實施例二消除數字用戶線串擾的系統示意圖，該系統至 少包括對端設備1和聯合收發設備2。
其中，對端設備1包括獲知單元11,檢測單元12,計算單元13和反饋單 元14。獲知單元ll,用於獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號； 檢測單元12，用於檢測誤差信號；計算單元13，用於基於檢測的誤差信號和獲 知的發送至新上線的對端設備的信號進行計算；反饋單元14，用於反饋計算單 元的計算結果至聯合收發設備。
相應地，聯合收發設備2包括通知單元21,接收單元22和更新單元23。 通知單元21，用於將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；接收單元22,用於接收已上線的對端設備反饋的計算結果；更新單元23， 用於基於反饋的計算結果對向量預編碼器的係數進行更新。
如圖4所示為本實施例對端設備的接收單元的結構示意圖。對端設備的獲 知單元11可以進一步包括存儲單元111、序列接收單元112和信號生成單元 113。存儲單元lll,用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列；序列接收單 元112，用於當存儲單元存儲序列發生器時，接收聯合收發設備發送的用於產 生發送至新上線的對端設備的信號的序列發生器的初始值和發送該信號的時 刻；當存儲單元存儲一定數目的信號序列時，接收聯合收發設備發送的用於產 生發送至新上線的對端設備的信號的信號序列的標識和發送該信號的時刻；信 號生成單元113，用於當存儲單元存儲序列發生器時，根據設置的序列發生器、
設備的信號；當存儲單元存儲一定數目的信號序列時，根據存儲的信號序列、
的信號。
如圖5所示為本實施例聯合收發設備的發送單元的結構示意圖。聯合收發 設備的通知單元21可以進一步包括存儲單元211和序列發送單元212。存儲單 元211，用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列；序列發送單元212，用於 當存儲單元存儲序列發生器時，發送用於產生發送至新上線的對端設備的信號 的序列發生器的初始值和發送該信號的時刻至已上線的對端設備；當存儲單元 存儲一定數目的信號序列時，發送用於產生發送至新上線的對端設備的信號的 信號序列的標識和發送該信號的時刻至已上線的對端設備。
本實施例提供的消除數字用戶線串擾的系統和設備，通過在對端設備進行 計算，大大降低了回傳給聯合收發設備的數據量，能顯著地降低消除新上線對 端設備對已上線對端設備串擾的時間，大大提升新對端設備加入向量組的速 度。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不
13局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明 的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1. 一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，包括聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；所述已上線的對端設備基於檢測的誤差信號和所述獲知的發送至新上線的對端設備的信號進行計算，反饋計算結果至所述聯合收發設備；所述聯合收發設備基於所述計算結果對向量預編碼器的係數進行更新。
2. 如權利要求1所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，所 述聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備， 具體包括在所述聯合收發設備和所述已上線的對端設備中設置具有相同結構的序列 發生器；所述已上線的對端設備根據所述設置的序列發生器、所述序列發生器的初 始值和所述發送信號的時刻獲知所述聯合收發設備發送至新上線的對端設備的 信號。
3. 如權利要求1所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，所 述聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備， 具體包括在所述聯合收發設備和所述對端設備中存儲一定數目的相同信號序列； 所述聯合收發設備將產生所述發送至新上線的對端設備的信號的信號序列所述已上線的對端設備根據所述存儲的信號序列、所述信號序列的標識和 所述發送信號的時刻獲知所述聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號。
4. 如權利要求1或2或3所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，所述基於檢測的誤差信號和所述獲知的發送至新上線的對端設備的信號進行計算，具體包括將所述獲知的發送至新上線的對端設備的信號的共軛與所述誤差信號相乘，並累積一定的時間。
5. 如權利要求1或2或3所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵 在於，所述基於檢測的誤差信號和所述獲知的發送至新上線的對端設備的信號 進行計算，具體包括將所述獲知的發送至新上線的對端設備的信號的共軛與所述誤差信號及自適應步長因子相乘，並累積一定的時間。
6. 如權利要求4所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，所 述向量預編碼器的係數為用於抵消新上線的對端設備對已上線的對端設備的串 擾的向量預編碼器的係數，所述聯合收發設備基於所述計算結果對向量預編碼 器的係數進行更新，具體包括所述聯合收發設備減小所述用於抵消新上線的 對端設備對已上線的對端設備的串擾的向量預編碼器的係數，減小量為所述計 算結果同自適應步長因子的乘積。
7. 如權利要求5所述的一種消除數字用戶線串擾的方法，其特徵在於，所 述向量預編碼器的係數為用於抵消新上線的對端設備對已上線的對端設備的串 擾的向量預編碼器的係數，所述聯合收發設備基於所述計算結果對向量預編碼 器的係數進行更新，具體包括所述聯合收發設備減小所述用於抵消新上線的 對端設備對已上線的對端設備的串擾的向量預編碼器的係數，減小量為所述計 算結果。
8. —種數字用戶線對端設備，其特徵在於，包括獲知單元，用於獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號； 檢測單元，用於檢測誤差信號；計算單元，用於基於所述檢測的誤差信號和所述獲知的發送至新上線的對 端設備的信號進行計算；反饋單元，用於反饋所述計算單元的計算結果至所述聯合收發設備。
9. 如權利要求8所述的一種數字用戶線對端設備，其特徵在於，所述獲知單元包括存儲單元，用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列； 序列接收單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，接收所述聯 合收發設備發送的用於產生所述發送至新上線的對端設備的信號的所述序列發 生器的初始值和所述發送信號的時刻；當所述存儲單元存儲所述一定數目的信備的信號的信號序列的標識和發送所述信號的時刻；信號生成單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，根據所述設 置的序列發生器、所述序列發生器的初始值和所述發送信號的時刻生成所述聯 合收發設備發送至新上線的對端設備的信號；當所述存儲單元存儲所述一定數 目的信號序列時，才艮據所述存儲的信號序列、所述信號序列的標識和所述發送 信號的時刻生成所述聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號。
10. —種數字用戶線聯合收發設備，其特徵在於，包括通知單元，用於將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；接收單元，用於接收所述已上線的對端設備反饋的計算結果； 更新單元，用於基於所述計算結果對向量預編碼器的係數進行更新。
11. 如權利要求IO所述的一種數字用戶線聯合收發設備，其特徵在於，所述 通知單元包括存儲單元，用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列； 序列發送單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，發送用於產 生所述發送至新上線的對端設備的信號的所述序列發生器的初始值和所述發送 信號的時刻至所述已上線的對端設備；當所述存儲單元存儲所述一定數目的信 號序列時，發送用於產生所述發送至新上線的對端設備的信號的信號序列的標 識和發送所述信號的時刻至所述已上線的對端設備。
12. —種消除數字用戶線串擾的系統，包括對端設備和聯合收發設備，其特徵在於，所述對端設備包括獲知單元，用於獲知聯合收發設備發送至新上線的對端設備的信號； 檢測單元，用於檢測誤差信號；計算單元，用於基於所述^f企測的誤差信號和所述獲知的發送至新上線的對 端設備的信號進行計算；反饋單元，用於反饋所述計算單元的計算結果至所述聯合收發設備； 所述聯合收發設備包括通知單元，用於將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；接收單元，用於接收所述已上線的對端設備反饋的計算結果； 更新單元，用於基於所述計算結果對向量預編碼器的係數進行更新。
13. 如權利要求12所述的一種消除數字用戶線串擾的系統，其特徵在於，所 述對端設備的獲知單元包括存儲單元，用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列；序列接收單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，接收所述聯生器的初始值和所述發送信號的時刻；當所述存儲單元存儲所述一定數目的信備的信號的信號序列的標識和發送所述信號的時刻；信號生成單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，根據所述設 置的序列發生器、所述序列發生器的初始值和所述發送信號的時刻生成所述聯 合收發設備發送至新上線的對端設備的信號；當所述存儲單元存儲所述一定數 目的信號序列時，根據所述存儲的信號序列、所述信號序列的標識和所述發送
14. 如權利要求13所述的一種消除數字用戶線串擾的系統，其特徵在於，所 述聯合收發設備的通知單元包括存儲單元，用於存儲序列發生器或一定數目的信號序列；序列發送單元，用於當所述存儲單元存儲所述序列發生器時，發送用於產 生所述發送至新上線的對端設備的信號的所述序列發生器的初始值和所述發送信號的時刻至所述已上線的對端設備；當所述存儲單元存儲所述一定數目的信 號序列時，發送用於產生所述發送至新上線的對端設備的信號的信號序列的標 識和發送所述信號的時刻至所述已上線的對端設備。
全文摘要
本發明公開了一種消除數字用戶線串擾的方法，包括聯合收發設備將發送至新上線的對端設備的信號通知至已上線的對端設備；已上線的對端設備基於檢測的誤差信號和獲知的發送至新上線的對端設備的信號進行計算，反饋計算結果至聯合收發設備；聯合收發設備基於反饋的計算結果對向量預編碼器的係數進行更新。相應地，本發明還公開了一種消除數字用戶線串擾的設備和系統。本發明通過在對端設備進行計算，大大降低了回傳給聯合收發設備的數據量，顯著地降低消除新上線對端設備對已上線對端設備串擾的時間，大大提升新對端設備加入向量組的速度。
文檔編號H04B3/32GK101453245SQ200710077480
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月29日 優先權日2007年11月29日
發明者方李明 申請人:華為技術有限公司