在離散多頻道系統中選擇最佳交換技術的方法與裝置的製作方法
2023-12-02 09:41:26
專利名稱：在離散多頻道系統中選擇最佳交換技術的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在一離散多頻道(Discrete Multitone，DMT)系統中選擇一最佳交換技術。
今日的電話網絡(雙絞線媒介(twisted pair copper media))當初並非設計為可供高速數據傳輸的用途。為了能提供小型企業與一般家庭高速互動服務，必須具有高速傳輸路徑。雖然光纖是最終的選擇，但是光纖網絡目前尚未建構完成。為了解決此一問題，有人提出非對稱數字式用戶線路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)技術以提高現有電話網絡的有效頻寬，允許高速網際網絡連結。
離散多頻道系統實施於ADSL通訊系統中，其系將雙絞線媒介可以使用的頻寬分割成多個子頻道(sub-channels)。離散多頻道系統已經被多個工業標準所採用，如ANSI T1.413。為維持在一離散多頻道系統中的最佳效能，一般而言，各子頻道的均方根誤差(mean square errors，MSE)應該儘可能的保持相近。
已知技術的位交換技術是用以減少所有子頻道中最大均方根誤差(MSEmax)與最小均方根誤差(MSEmin)。本技術調整對應於MSEmax與MSEmin的子頻道，而不改變具有中等MSE的子頻道。關於位交換的細節可以參考由Prentice Hall PTR印行且由Thomas Starr、John M.Cioffi以及Peter Silverman所著的「Understanding Digital Subscribe LineTechnology」，以及發明名稱為「Method And Apparatus for Adaptive，Variale Bandwidth，High-Speed Data Transmission of a MulticarrierSignal Over Digital Subscriber Lines」的Chow等人的美國專利5479447。計算對應各子頻道MSE的詳細方式為公知技術，且可於任何相關的參考數據中得到。
位交換將位數據從具有MSEmax的子頻道重新配置到具有MSEmin的子頻道。此種方式，由於在相同增益下負載的位數據較少，所以對應於MSEmax的子頻道的訊號噪聲比(signal-to-noise ratio，SNR)會增加。另一方面，由於在相同增益下負載的位數據變多，所以對應於MSEmin的子頻道之SNR會降低。因為SNR的增加意味著MSE的降低，而反之亦然，所以我們可以通過將位數量重新配置到各子頻道中，而減低MSEmax與MSEmin的差異。根據Chow的方法，當MSEmax＞MSEmin+MSEthreshold時，則進行位交換。其中MSEthreshold通常選在3dB。
考慮如
圖1所示的例子，MSEmax為6.2dB而MSEmin為3dB，而對應此兩子頻道的增益係數分別為gmax＝-1dB為gmin＝1.5dB。MSEmax與MSEmin間的差異為3.2dB。因為MSEmax與MSEmin的差異超過3dB，則進行位交換，最後MSEmax減小3dB，而MSEmin增加3dB。結果得到的誤差程度圖標於圖2中。現在MSEmax與MSEmin間的差異為2.8dB。對於先前的狀況，進行位交換後的改善為0.4dB。
位交換存在許多缺點。其效率不夠好，無法消除MSEmax與MSEmin間的差異。在一些特例中，甚至毫無用處。考慮如圖3所示的以下例子，其中MSEmax與MSEmin之間的差異為3dB。當應用位交換技術時，MSEmax減低3dB，而MSEmin增加3dB。結果MSEmax與MSEmin間的差異一樣維持在3dB。進一步的位交換最終將無法減低MSEmax與MSEmin之間的差異。在圖3中所示的例子中，可以看到執行位交換在這樣的情形中只是浪費系統資源而已。
增益交換的概念也已經作為減低或消除所有子頻道之間差異的另一種方法被提出。增益交換概念的特徵在於所有子頻道中的MSE都可以通過從各頻道中扣除或加上增益，而維持在基本相同的水準。然而，截至目前為止，尚無人提出任何文獻討論增益交換的算法。大部分的出版物集中在位交換，而且從無任何文獻顯示過增益交換可以提供比位交換更好的效能。
本發明的一個目的是提供選擇在一DMT系統中一交換技術的方法，使得MSEmax與MSEmin之間的差異可以有效的消除，因而達到一最佳系統效能。
本發明的的另一目的是提供一交換技術選擇器，供在一DMT系統中，由包含位交換與增益交換的群組中，選擇一最佳交換技術。
本發明的另一目的是提供執行增益交換的方法與相應的算法。
選擇交換技術的方法，在一DMT系統中，從包含位交換與增益交換的群組中選擇最佳的交換技術。此DMT系統具有多個子頻道、增益係數限制、一閾值(T)、一最大均方根差(MSEmax)以及一最小均方根差(MSEmin)。本方法包含根據MSEmax、MSEmin以及增益係數限制，依照一預定的方式，決定一第一指針值(I)與一第二指針值(J)，決定I與J中的較大者是否大於T的步驟；如果I與J中較大者大於T，再決定I是否大於或等於J；以及如果I大於或等於J，則選擇增益交換以作為交換技術。
交換技術選擇器，在一離散多頻道系統中，從包含位交換與增益交換的群組中，選擇一最佳交換技術。此離散多頻道系統中具有多個子系統、增益係數限制、一閾值(T)、一最大均方根差(MSEmax)與一最小均方根差(MSEmin)。交換技術選擇器包含一效能改善預算器(performanceimprovement pre-calculator)，供根據MSEmax、MSEmin以及增益係數限制，依照一預定方式，決定一第一指針值(I)以及一第二指針值(J)，一閾值比較器(threshold comparator)，連結到效能改善預算器，供決定I與J中較大者是否大於T；一效能改善比較器(performanceimprovement comparator)，連結到閾值比較器，供選擇性的決定I是否大於等於J；以及一交換技術選擇裝置(swapping technique selectiondevice)，連結到效能改善比較器，供選擇增益交換或增益交換與位交換的組合以作為最佳交換技術。
執行增益交換的方法在一離散多頻道系統中執行增益交換。此離散多頻道系統具有多個子頻率、增益係數限制、一最大均方根差(MSEmax)與一最小均方根差(MSEmin)。增益係數具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)。gmax表示對應MSEmax之子頻道的增益，而gmin表示對應MSEmin之子頻道的增益。此方法包括通過將Gcm減掉gmax以得到一增益裕度值Gmv(gain margin value)的步驟、通過將gmin減掉Gcn以得到另一增益裕度值(Gmv』)的步驟、通過將MSEmax減掉MSEmin以得到一參數(P)的步驟、從包含Gmv、Gmv』、以及(0.5*P)的群組中取得最小者，以得到一值MIN的步驟、以及將等於MIN的增益加到具有MSEmax的子頻道中，並將等於MIN的增益由具有MSEmin的子頻道中減除的步驟。
在本發明中，提出一方法與一交換技術選擇器，供選擇一最佳交換技術。同時，本發明亦提供一算法以供執行增益交換。此方法與裝置可以解決各子頻道中增益係數限制的問題，將(MSEmax)與(MSEmin)間的差異最小化。通過最小化MSEmax與MSEmin間的差異，可以使系統的效能最佳化，並實現最佳頻寬使用率。
本領域的技術人員，通過以下結合附圖對較佳實施例的詳細敘述，將會清楚地了解本發明的這些與其它的目的與優點。
圖1為在一例子中顯示MSEmax與MSEmin之間誤差程度的示意圖。
圖2為當對圖1中的例子執行位交換技術後MSEmax與MSEmin之間誤差程度的示意圖。
圖3為在一情況中位交換技術毫無作用的MSEmax與MSEmin間誤差程度的示意圖。
圖4為對圖1所示之例子執行如本發明所述的增益交換技術後，MSEmax與MSEmin間誤差程度的示意圖。
圖5為根據本發明較佳實施例的選擇一交換技術的方法的流程圖。
圖6為在一例子中，當增益交換尚未進行時，MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
圖7為對圖6所示例子進行增益交換後，MSEmax與MSEmin的誤差程度差異與MSEmax與MSEmin之誤差程度的示意圖。
圖8為對圖6所示例子進行位交換後，MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
圖9為對圖8所示例子再實施依照本發明之增益交換技術後，MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
圖10為一表格，供圖示由於子頻道位減少所引致的增益變化。
圖11為在一例子中，位交換已經實施後，MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
圖12為對圖11所示例子執行增益交換後，所造成的MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
圖13為根據本發明一實施例的一交換技術選擇器的方塊圖。
圖14為對圖2所示例子執行依據本發明一實施例的增益交換技術，MSEmax與MSEmin的誤差程度的示意圖。
本發明提供一方法與一交換技術選擇器，以選擇一最佳交換技術。本發明亦提供執行增益交換的方法與配合的算法。
根據本發明，增益交換根據一增益表，將增益加到對應MSEmax的子頻道，或將增益從對應MSEmin的子頻道中減除。對應MSEmax的子頻道中的增益加大，會減低均方根差。相反的，對應MSEmin的子頻道的增益減低，會增大均方根差。在圖1的例子中，增加1.6dB到gmax，並從gmin中減除1.6dB，結果所得的誤差程度示意圖如圖4所示。在應用增益交換之後，所得的MSEmax與MSEmin皆為4.6dB，而其之間的差值是零。從圖2與圖4之比較中我們可以看到，增益交換比位交換提供更佳的效能。
鑑於增益交換較位交換優越，本發明最佳交換技術將從包含增益交換以及增益交換與位交換的組合中選擇。位交換不再是獨立運作，而是扮演協助增益交換的角色，以在增益係數限制下，使增益交換的效能最佳化。相關的算法將敘述於後。
現在請參考圖5，圖5是根據本發明較佳實施例的選擇交換技術的方法流程圖。
步驟501監控本系統各個子頻道的均方根差。步驟502從步驟501的結果中決定MSEmax與MSEmin。接著在步驟503中，根據一預定方法計算一第一指針值I與一第二指針值J，此預定方法將於後面的段落中說明。I代表使用增益交換時改善的幅度，而J代表採用先進行位交換緊跟著進行增益交換時改善的幅度。在步驟504中，將I與J中較大者與一閾值T相互比較，以決定較大者。此閾值是選擇最大且不會實質降低系統效能的均方根值差異值。如果步驟504中的比較結果是否定的，此系統效能並未實質降低，並不需要執行任何交換技術，則會再一次執行步驟201，以持續監控各個子頻道中的均方根差。
如果步驟504的比較結果是肯定的，則在步驟505中，比較I與J，以決定哪一種技術或技術組合可以提供較佳的效能。如果I比較大，則進行到步驟506以選擇增益交換以作為所要的交換技術。如果J較大，則進行到步驟507以選擇位交換與增益交換的組合，以作為想要的交換技術。
I與J的計算敘述如下，對於每一運算均將提供其物理意義。後面，最大增益係數限制與最小增益係數限制將分別記為Gcm與Gcn。舉例來說，在ANSI T1.413標準中，Gcm為2.48dB而Gcn為-2.5dB，在G.DMT或G.Lite標準中，Gcm為2.48dB且Gcn為-14.42dB。
見圖6中所示的例子，通過從Gcm扣除對應到MSEmax的子頻道的增益值(gmax)以得到一第一增益裕度值，Gmv1(如下面式1所示)。Gmv1代表在增益係數限制下可以加到gmax的增益量，以減低MSEmax與平均均方根差(MSEavg)間的差值。MSEavg代表MSEmax與MSEmin的算數平均數。
Gmv1＝Gcm-gmax式1以相同的方式，通過從對應MSEmin子頻道的增益值gmin減除Gcn以得到一第二增益裕度值Gmv2。Gmv2代表在增益係數限制下，可以從gmin扣除的增益量，以減低MSEmin與MSEavg之間的差異。
Gmv2＝gmin-Gcn式2為了維持MSEmax與MSEmin的總增益在執行增益交換後不變，在增益交換後，在MSEmax以及MSEavg之間的一第一差異值D1可以由以下的式3得到。
D1＝MSEmax-min[(MSEmax-MSEmin)/2，abs(Gmv1)，abs(Gmv2)]-MSEavg式3min[x，y，z]代表x、y以及z中最小者，而abs(x)代表x的絕對值。如果(MSEmax-MSEmin)/2的值，其等於(MSEmax-MSEaxg)，較abs(Gmv1)與abs(Gmv2)兩者皆小的話，可以將數量相當於(MSEmax-MSEmin)/2的增益加到對應MSEmax的子頻道，或從對應MSEmin的子頻道中減除相當於(MSEmax-MSEmin)/2的增益。另一方面，如果Gmv1與Gmv2皆小於(MSEmax-MSEmin)/2的話，只有相當於Gmv1與Gmv2中較小者的增益量會被加到對應MSEmax的子頻道，或從對應MSEmin的子頻道中扣除。由上面敘述可知，本發明所謂最佳交換技術須符合經濟效益，將系統資源做最有效的應用。
從包含(MSEmax-MSEmin)/2、abs(Gmv1)與abs(Gmv2)的群組中選出的最小值代表當執行增益交換時，分別加到對應MSEmax的子頻道中，或從對應MSEmin的子頻道中扣除的增益量。此即為執行增益交換時所需要的基本算法。任何為了細節調整所加的額外元素，都可以在學習上述基本算法後，為熟悉本技術的人員所清楚了解。
同樣地，為了維持執行增益交換後MSEmax與MSEmin的總增益不變，在增益交換後，可根據式4得到MSEavg與MSEmin間的一第二差異值D2。
D2＝MSEavg-(MSEmin+min[(MSEmax-MSEmin)/2，abs(Gmv1)，abs(Gmv2)])式4
須注意D1與D2的值是一樣的。
請參考圖7，其示出了執行增益交換後所造成的誤差程度示意圖。式5為第一指針值I，其代表使用增益交換時改善的幅度。
I＝MSEmax-MSEmin-(D1+D2)式5當將式5中的D1與D2換乘以式3以及式4帶入，I會變成如下之式6。
I＝2 min[(MSEmax-MSEmin)/2，abs(Gmv1)，abs(Gmv2)]式6現在考慮第二指針值J，其代表先進行位交換再進行增益交換時的改善幅度。當執行位交換時，從對應MSEmax的子頻道中移除一位，當此位移除後，MSEmax變成MSEmaxbs，其代表執行位交換後的MSEmax。當執行位交換時，一位加到對應MSEmin的子頻道中，MSEmin因此變成MSEminbs，其代表執行位交換後的MSEmin。雖然MSEmax的誤差程度在執行位交換前系在MSEavg的誤差程度之上，然而有可能在執行位交換後，MSEmaxbs會下降到低於MSEavgbs的程度。MSEavgbs代表MSEmaxbs與MSEminbs的平均均方根差值。因此，必須考慮兩種可能的情形。
第一種情形 MSEmaxbs＜MSEavgbs圖8所示為執行位交換後的一誤差程度示意圖。在此例中，MSEminbs上升到MSEavgbs之上而MSEmaxbs落到MSEavgbs之下。同理於第一指針值的計算，可通過從gmax扣除Gcn以得到一第三增益裕度值Gmv3。由Gcm扣掉gmin，可以得到一第四增益裕度值Gmv4。
Gmv3＝gmax-Gcn式(7)Gmv4＝Gcm-gmin式(8)對圖8所示例子進行增益交換後所得到的誤差程度示意圖標於圖9。為了維持增益交換前後MSEmaxbs與MSEminbs的總增益值不變，進行位交換與增益交換之組合後，MSEmaxbs與MSEavgbs間的差異值D3可由式9得到。
D3＝MSEavgbs-(MSEmaxbs+min[(MSEminbs-MSEmaxbs)/2，abs(Gmv3)，abs(Gmv4)])式9min[x，y，z]代表x、y與z中之最小者，而abs(x)代表x的絕對值。如果(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的值，較abs(Gmv3)與abs(Gmv4)兩者皆小的話，可以將數量相當於(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的增益從對應MSEmaxbs的子頻道中扣除，或加到對應MSEminbs的子頻道中。另一方面，如果Gmv3與Gmv4皆小於(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的話，只有相當於Gmv3與Gmv4中較小者的增益量會被加到對應MSEminbs的子頻道，或從對應MSEmaxbs的子頻道中扣除。
同樣地，為了維持執行增益交換後MSEmaxbs與MSEmaxbs的總增益不變，在執行增益交換與位交換的組合後，可根據式10得到MSEavgbs與MSEminbs間的一第四差異值D4。
D4＝MSEminbs-min[(MSEminbs-MSEmaxbs)/2，abs(Gmv3)，abs(Gmv4)]-MSEavgbs式10由於從對應MSEmax或MSEmin的子頻道減少或增多一位，對增益量的改變會隨著不同數據位的不同負載而變。圖10為顯示位從i減到i-1(bi→bi-1)時，增益的改變(Gbi→Gbi-1)。為簡明起見，Gbi→Gbi-1的變化估計約為3dB。
須注意D3與D4的強度相同。第二指針值J代表當採用位交換與增益交換的組合時改善的幅度。第二指針值J可以從式11得到。
J＝MSEmax-MSEmin-(D3+D4)式11第二種情形MSEmaxbs＞MSEavgbs圖11所示為執行位交換後的一誤差程度示意圖。在此例中，MSEminbs在MSEavgbs之下方，而MSEmaxbs在MSEavgbs之上方。同理於第一指針值的計算，可通過從Gcm扣除gmax以得到一第五增益裕度值Gmv5。由gmin扣掉Gcm，可以得到一第六增益裕度值Gmv6。
Gmv5＝Gcm-gmax式12Gmv6＝gmin-Gcn式13對圖11所示之例子進行增益交換後所得到之誤差程度示意圖標於圖12。為了維持增益交換前後MSEmaxbs與MSEminbs的總增益值不變，進行位交換與增益交換之組合後，MSEmaxbs與MSEavgbs間的差異值D5可由式14得到。
D5＝MSEmaxbs-min[(MSEmaxbs-MSEminbs)/2，abs(Gmv5)，abs(Gmv6)]-MSEavgbs式14min[x，y，z]代表x、y與z中之最小者，而abs(x)代表x的絕對值。如果(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的值，較abs(Gmv5)與abs(Gmv6)兩者皆小的話，可以將數量相當於(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的增益從對應MSEminbs的子頻道中扣除，或加到對應MSEmaxbs的子頻道中。另一方面，如果Gmv5與Gmv6皆小於(MSEminbs-MSEmaxbs)/2的話，只有相當於Gmv5與Gmv6中較小者的增益量會被加到對應MSEmaxbs的子頻道，或從對應MSEminbs的子頻道中扣除。
同樣地，為了維持執行增益交換後MSEmaxbs與MSEmaxbs的總增益不變，在執行增益交換與位交換的組合後，可根據式15得到MSEavgbs與MSEminbs間的一第六差異值D6。
D6＝MSEavgbs-(MSEminbs+min[(MSEmaxbs-MSEminbs)/2，abs(Gmv5)，abs(Gmv6)]) 式15須注意D5與D6的強度相同。第二指針值J代表當採用位交換與增益交換的組合時改善的幅度。第二指針值J可以從式16得到。
J＝MSEmax-MSEmin-(D5+D6) 式16上述方法可以通過本發明所提供的一交換技術選擇器來加以實施。請參考圖13，本發明的交換技術選擇器13包含一均方根差監控與排序部分1299、一效能改善預算器1301、一閾值比較器1303、一效能改善比較器1305、一交換技術選擇裝置1307、以及一交換部分1311。
均方根差監控與排序部分1299檢測各個子頻道中的噪聲1298，計算各個子頻道中的均方根差，並從中取出最大均方根差與最小均方根差。效能改善預算器1301從均方根差監控與排序部分1299接收數據1300。此均方根差監控與排序部分1299在美國專利5,479,447中被披露，且可以由熟悉本技術的人員實現。數據1300包括MSEmax、gmax、MSEmin以及gmin等等數據，數據1300為圖5所示步驟502的輸出。有了這些信息後，效能改善預算器1301執行如圖5中所示的步驟503，以在信號線1302中得到I、J指針值。
閾值比較器1303從信號線1302處接收I、J指針值，並執行如圖5所示的步驟504，以與閾值T比較指針值中較大者。當條件符合時，閾值比較器1303，通過信號線1304傳遞I、J指針值到效能改善比較器1305，命令效能改善比較器1305執行如圖5所示的步驟505。
交換技術選擇裝置1307接收一增益交換請求1308，以及一增益交換與位交換請求1309。依據信號線1306的結果，此交換技術選擇裝置1307從1308與1309中選擇一交換請求，並將選定之交換請求1310傳遞到一交換部分1311。
交換技術選擇裝置1307如步驟506那樣，選擇增益交換請求，或如圖5的步驟507一樣，選擇位交換與增益交換的組合的請求。在一較佳實施例中，如果I大於等於J，則選擇增益交換，而如果I比J小，則選擇位交換與增益交換的組合。
為例示增益交換以及位交換與增益交換之組合間的選擇，提供如下一例子。當我們對圖2中的系統進一步進行增益交換時，所造成之誤差程度示意圖將如圖14所示。當依照ANSI T1.413標準時，MSEmax與MSEmin分別為4.18dB以及5.02dB。MSEmax與MSEmin兩者間的差異現在為0.84dB，其大於單單只進行增益交換的0dB。此時，第二指針值為2.36dB，而第一指針值為3.2dB。因此，將會選擇增益交換作為最佳交換技術。
須注意閾值T可以是固定的或動態產生的。一般而言，T的大小約為1dB。
在本發明中，提出了一方法與一交換技術選擇器，供選擇一最佳交換技術。同時，本發明亦提供一算法以供執行增益交換。此方法與裝置可以解決各子頻道中增益係數限制的問題，將(MSEmax)與(MSEmin)間的差異最小化。通過最小化MSEmax與MSEmin間的差異，可以使系統的效能最佳化，並達到最佳頻寬使用率。
權利要求
1.一種方法，在一離散多頻道系統內，從包含位交換與增益交換技術的群組中選擇一交換技術，該離散多頻道系統具有多個子頻道、增益係數限制、一閾值(T)、以及一最大均方根差(MSEmax)與一最小均方根差(MSEmin)，該交換技術在符合該增益係數限制的前提下，將最大均方根差與最小均方根差的差異最小化，該方法包含根據MSEmax、MSEmin與該增益係數限制，按照一預定方式，決定一第一指針值(I)與一第二指針值(J)，I代表採用增益交換作為該交換技術時的改善幅度，J代表當採用一增益交換與位交換的組合作為該交換技術時的改善幅度；決定I與J中較大者是否大於T，以決定執行增益交換或該增益交換與位交戶的組合是否造成實質上的改善；如果I與J中較大者大於T，也就是增益交換與該增益交換與位交換的組合其中之一造成實質上的改善，則決定I是否大於等於J；以及如果I大於等於J，則選擇增益交換作為該交換技術。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包含下列步驟如果I小於J，則選擇該增益交換與位交換的組合作為該交換技術。
3.如權利要求1所述之方法，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第一增益裕度值(Gmv1)，並由gmin減去Gcn，以得到一第二裕度值(Gmv2)；由MSEmax減去MSEmin，以得到一第一參數；以及將包含Gmv1、Gmv2以及(0.5*P1)三者的群組中最小者乘以兩倍，以得到I，其中包含Gmv1、Gmv2以及(0.5*P1)三者的群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值。
4.如權利要求1所述的方法，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由gmax減去Gcn，以得到一第三增益裕度值(Gmv3)，並由Gcm減去gmin，以得到一第四增益裕度值(Gmv4)；由MSEminbs減去MSEmaxbs，以得到一第二參數(P2)；由MSEavgbs減去MSEmaxbs以及包含Gmv3、Gmv4、以及(0.5*P2)之群組中最小者，以得到一第三參數，其中包含Gmv3、Gmv4、以及(0.5*P2)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P3)，以得到J。
5.如權利要求1所述的方法，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin之子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs不小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第五增益裕度值(Gmv5)，並由gmin減去Gcn，以得到一第六增益裕度值(Gmv6)；由MSEmaxbs減去MSEminbs以得到一第四參數(P4)；由MSEmaxbs減去MSEavgbs以及包含Gmv5、Gmv6、以及(0.5*P4)之群組中最小者，以得到一第五參數P5，其中包含Gmv5、Gmv6、以及(0.5(P4)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P5)，以得到J。
6.如權利要求1所述之方法，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由gmax減去Gcn，以得到一第七增益裕度值(Gmv7)，並由Gcm減去gmin，以得到一第八增益裕度值(Gmv8)；由MSEminbs減去MSEmaxbs，以得到一第六參數(P6)；由MSEminbs減去MSEavgbs以及包含Gmv7、Gmv8、以及(0.5*P6)的群組中最小者，以得到一第七參數P7，其中包含Gmv7、Gmv8、以及(0.5*P6)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P7)，以得到J。
7.如權利要求1所述之方法，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin之子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs不小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第九增益裕度值(Gmv9)，並由gmin減去Gcn，以得到一第十增益裕度值(Gmv10)；由MSEmaxbs減去MSEminbs，以得到一第八參數(P8)；由MSEavgbs減去MSEminbs以及包含Gmv9、Gmv10、以及(0.5*P8)之群組中最小者，以得到一第九參數P9，其中包含Gmv9、Gmv10、以及(0.5*P8)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P9)，以得到J。
8.一種方法，在一離散多頻道系統中執行增益交換，該離散多頻道系統具有多個子頻道、增益係數限制、一最大均方根差(MSEmax)與一最小均方根差(MSEmin)以及(MSEmax)與(MSEmin)的一算數平均值(MSEavg)，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)以及一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，該方法在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin之間的差異最小化，該方法包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第十一增益裕度值(Gmv11)，並由gain減去Gcn，以得到一第十二增益裕度值(Gmv12)；由MSEmax減去MSEmin，以得到一第十參數(P10)；得到包含Gmv11、Gmv12以及(0.5*P10)之群組中的最小者的值MIN，其中MIN代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及將相當於MIN的增益的量加到具有MSEmax的子頻道中，並將相當於MIN的增益的量從具有MSEmin的子頻道中扣除。
9.一交換技術選擇器，在一離散多頻道系統中，從包含位交換與增益交換的群組中，選擇一最佳交換技術，該離散多頻道系統具有多個子頻道、增益係數限制、一閾值(T)、一最大均方根差(MSEmax)以及一最小均方根差(MSEmin)，該交換技術在符合該增益係數限制的前提下，將最大均方根差與最小均方根差的差異最小化，該交換技術選擇器包含一效能改善預算器，供根據MSEmax、MSEmin以及該增益係數限制，並依照一預定方式決定一第一指針值(I)與一第二指針值(J)，I代表當採用增益交換作為該最佳交換技術時之改善幅度，而J代表當採用一位交換與增益交換的組合作為該最佳交換技術時之改善幅度；一閾值比較器，該閾值比較器與該效能改善算器連接，供決定I與J中較大者是否大於T，也就是增益交換與該增益交換與位交換的組合其中之一是否造成實質上的改善；一效能改善比較器，該效能改善比較器與該閾值比較器連接，供選擇性地決定I是否大於等於J；以及一交換技術選擇裝置，該交換技術選擇裝置與該效能改善比較器連接，供選擇該增益交換與該增益交換與位交換之組合其中之一，以作為該最佳交換技術。
10.如權利要求9的交換技術選擇器，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第一增益裕度值(Gmv1)，並由gmin減去Gcn，以得到一第二裕度值(Gmv2)；由MSEmax減去MSEmin，以得到一第一參數；以及將包含Gmv1、Gmv2以及(0.5*P1)三者的群組中最小者乘以兩倍，以得到I，其中包含Gmv1、Gmv2以及(0.5*P1)三者的群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值。
11.如權利要求9的交換技術選擇器，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax之子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin之子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由gmax減去Gcn，以得到一第三增益裕度值(Gmv3)，並由Gcm減去gmin，以得到一第四增益裕度值(Gmv4)；由MSEminbs減去MSEmaxbs，以得到一第二參數(P2)；由MSEavgbs減去MSEmaxbs以及包含Gmv3、Gmv4、以及(0.5*P2)之群組中最小者，以得到一第三參數，其中包含Gmv3、Gmv4、以及(0.5*P2)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P3)，以得到J。
12.如權利要求9的交換技術選擇器，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax之子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin之子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs不小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第五增益裕度值(Gmv5)，並由gmin減去Gcn，以得到一第六增益裕度值(Gmv6)；由MSEmaxbs減去MSEminba，以得到一第四參數(P4)；由MSEmaxbs減去MSEavgbs以及包含Gmv5、Gmv6、以及(0.5*P4)之群組中最小者，以得到一第五參數P5，其中包含Gmv5、Gmv6、以及(0.5*P4)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P5)，以得到J。
13.如權利要求9的交換技術選擇器，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax之子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin之子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由gmax減去Gcn，以得到一第七增益裕度值(Gmv7)，並由Gcm減去gmin，以得到一第八增益裕度值(Gmv8)；由MSEminbs減去MSEmaxbs，以得到一第六參數(P6)；由MSEminbs減去MSEavgbs以及包含Gmv7、Gmv8、以及(0.5*P6)之群組中最小者，以得到一第七參數P7，其中包含Gmv7、Gmv8、以及(0.5*P6)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P7)，以得到J。
14.如權利要求9的交換技術選擇器，其中該增益係數限制具有一最大增益係數限制(Gcm)與一最小增益係數限制(Gcn)，gmax代表對應MSEmax的子頻道的增益，gmin代表對應MSEmin的子頻道的增益，MSEavg代表MSEmax與MSEmin的一算數平均值，MSEavgbs代表進行位交換後MSEmax與MSEmin的一算數平均數，MSEmaxbs代表進行位交換後的MSEmax，MSEminbs代表進行位交換後的MSEmin，當MSEmaxbs不小於MSEavgbs時，該預定方式包含下列步驟由Gcm減去gmax，以得到一第九增益裕度值(Gmv9)，並由gmin減去Gcn，以得到一第十增益裕度值(Gmv10)；由MSEmaxbs減去MSEminbs，以得到一第八參數(P8)；由MSEavgbs減去MSEminbs以及包含Gmv9、Gmv10、以及(0.5*P8)之群組中最小者，以得到一第九參數P9，其中包含Gmv9、Gmv10、以及(0.5*P8)之群組中最小者代表在符合該增益係數限制的前提下，將MSEmax與MSEmin兩者分別與MSEavg之間的差異最小化所需的值；以及由MSEmax減去MSEmin與(2*P9)，以得到J。
全文摘要
本發明提供一方法與一裝置，供在一離散多頻道系統中選擇一最佳交換技術。本發明亦提供執行增益交換的方法與配合的算法。本發明根據兩個指針值，從增益交換以及增益交換與位交換的組合中，選出一交換技術，以在符合增益係數限制的前提下，將最大均方差(MSE
文檔編號H04Q3/42GK1392718SQ01121228
公開日2003年1月22日 申請日期2001年6月14日 優先權日2001年6月14日
發明者蔡尚, 黃鹹鈞, 鄒慶鍇 申請人:矽統科技股份有限公司