矢量化dsl嵌套的制作方法

专利名称：矢量化dsl嵌套的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及用于管理数字通信系统的方法、系统及装置。
背景技术：
数字用户线路(DSL)技术为现有电话用户线路(称为环路和/或铜缆) 上的数字通信提供潜在的大带宽。特别地，DSL系统可以通过4吏用离散多音 调(DMT)线路代码来调整用户线路的特性，该线路代码向各个音调(或子 载波)分配若干个比特，所述各个音调可以调整到在用户线路每一端的调制 解调器(通常是既作为发射机又作为接收机的收发机)的训练和初始化期间 所确定的信道状况。
矢量化DSL系统可以通过消除或减少属于该矢量化系统的双绞线间的 串扰影响，来提高数据速率性能。在双边矢量化的DSL系统中，若干双绞 线(也称为"环路"和/或"线路")被聚合成组，并且用于传输单个信息 流。在这种情况下，所有线路的收发机均物理上共处，并且这些收发机甚至 共享相同的硬件或软件。矢量化有效地将联合信号处理技术应用在发射机、 才妻收机和/或这二者处。
双边系统被认为是"单个使用者"系统，因为虽然有多条线路，但只有 一个信源和一个信宿。在单边矢量化的DSL系统中，不同的信息流在组成 该系统的线路上发送。下游矢量化主要将发射机预编码施加到将要在线路上 发送的信号，而上游矢量化类似地将联合解码施加到在线路上接收的信号。 在这样的系统中，信源(信宿)与线路一样多，收发机通常在地理上分布于 客户侧(CPE侧)。在这种情况下，每条线路都被认为是一个单独的"使用 者，，。
在某些DSL应用中，某些客户可以使用单条线路，而另外的客户使用 多条(被捆绑)线路。然而，早期的系统无法合并单边矢量化系统和双边矢 量化系统的特征，这意味着这些混合系统不得不放弃矢量化的好处。在这些 情况下，将矢量化同时施加于所有线路(被捆绑线路或者未捆绑线路)将提 供显著的性能收益。
可以在被捆绑线路和未捆绑线路上同时进行矢量化的系统、装置、方法和技术将在本领域中带来显著的进步。更具体地说，在被捆绑线路和未捆绑 线路上实现这种矢量化的系统、装置、方法和技术将在本领域中带来显著的 进步。

发明内容
本发明的实施例提供了专注单边矢量化系统的方法、装置、系统和计算 才几程序产品等，该单边矢量化系统包括被捆绑线路组，所述被捆绑线3各组具
有矢量化群中的两条以上净皮捆绑DSL线5各。在本发明的实施例中，可以实 现各种其他技术，例如预编码、音调预测GDFE、音调转子和排序技术。
本发明对例如GDFE和/或预编码器构造中的矢量化编码系统进行嵌套， /人而可以在上游和下游性能方面改善单个客户的被捆绑组中的线;洛性能。这 样的被捆绑群中的线路具有施加于发送侧和接收侧的转子以实现这些线^各 的更高性能。上述相关应用的GDFE和预编码系统所使用的三角矩阵可以针 对这里所详述的情况进行修改。
在下文的具体实施方式
和相关附图中将提供本发明的进一步的细节和 优点。
附图简要说明
通过下文中结合附图的详细描述将易于理解本发明，其中相同的附图标 记表示相同的结构元件，附图如下


图1是依照G.997.1标准的参考模型系统的示意性方框图，该系统可以 应用于可使用本发明实施例的ADSL、 VDSL和其他通信系统。
图2是示出通用示例性DSL应用的示意图。
图3是图示利用根据本发明一个或多个实施例的矢量化DSL嵌套进行 上游数据发送的方框图。
图4A是图示利用根据本发明 一个或多个实施例的矢量化DSL嵌套进行 上游数据发送的流程图。 图4B是图示利用根据本发明 一个或多个实施例的矢量化DSL嵌套进行 上游数据接收的流程图。
图5是图示利用根据本发明一个或多个实施例用矢量化DSL嵌套进行 上游数据接收的方框图。
图6A是图示利用根据本发明 下游数据发送的方框图。
图6B是图示利用根据本发明 下游数据接收的方框图。
图7A是图示利用根据本发明 下游数据发送的流程图。
图7B是图示利用根据本发明 下游数据接收的流程图。
图8A包括根据本发明一个实施例的嵌套矢量控制单元的控制器。
图8B是根据本发明一个实施例的DSL优化器。
图9是适于实现本发明实施例的典型计算机系统或集成电路系统的方 框图。
具体实施例方式
下文将参照本发明的 一个或多个实施例详细描述本发明，但是本发明并 不限于这些实施例。更确切地说，这些详细描述仅仅意图作为示意性的。本 领域的技术人员将易于认知，在此参照附图给出的详细描述用于示例性目 的，而本发明超出了这些受限的实施例。
(此处已知为广义判决反馈均衡，或GDFE)，也允许对两个或多个使用者 线路被捆绑的单边矢量化通信系统中的不同使用者的信号进行下游预编码。 可利用本发明实施例的通信系统可以包括ADSL线路、VDSL线路和/或其 它任何本发明可应用的通信系统部件和/或线路，如本领域技术人员在阅读
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一个或多个实施例用矢量化DSL嵌套进行 一个或多个实施例用矢量化DSL嵌套进行 一个或多个实施例用矢量化DSL嵌套进行 一个或多个实施例用矢量化DSL嵌套进行
本公开内容之后所认知的那样。出于解释和图示的目的，在这里使用DSL 系统，但是本发明不限于此。
如以下更详细的描述，实施本发明的一个或多个实施例的嵌套矢量化系 统的实现可以是通信设备(例如，控制器、DSL优化器、DSLAM、 LT设备、 RT设备、DSL调制解调器等)的一部分。这样的实现可以由本地设备(也 可以由例如DSLAM、 LT设备、调制解调器等)或远程设备中的嵌套矢量化 控制单元来控制和/或辅助实施，所述远程设备例如控制器(例如，在DSL 优化器、动态频谱管理器或频谱管理中心中，或作为DSL优化器、动态频 谱管理器或频谱管理中心)。该嵌套矢量化控制单元可以位于任何地方。在 一些实施例中，具有嵌套矢量化控制单元的控制器处于DSLCO中，而在其 它情况下，其可以由位于CO外部的第三方操作。可用于本发明实施例的控 制器和/或嵌套矢量化控制单元的结构、程序设计和其它特有特征对于阅览 过本公开内容的本领域技术人员而言将是显而易见的。
诸如DSL优化器、动态频谱管理中心(DSM Center)、"智能"调制 解调器和/或计算机系统的控制器，可以用于采集和分析那些关于本发明各 种实施例而描述的运行数据和/或性能参数值。控制器和/或其它部件可以是 用计算机实现的设备或设备组合。在一些实施例中，控制器位于远离调制解 调器的位置或远离其他连接到通信线路的通信设备的位置。在其它情况下， 控制器可以与一个或两个"本地设备"(即，直接连接到通信线路或连接到 所述本地设备的 一 部分的设备)并列布置作为直接连接到调制解调器、 DSLAM或其它通信系统设备的设备，从而创建"智能"调制解调器。短语 "连接于"和"连接到，，等在此用于描述两个元件和/或部件之间的连接关 系，意在表示直接连接在一起，或例如通过一个或多个合适的插入元件或通 过无线连接间接地相连。 —
以下一些本发明实施例的例子将利用单边矢量化的ADSL和/或VDSL 系统作为示例性通信系统。在这些DSL系统中，特定的协定、规则、协议 等可以用于描述该示例性DSL系统的运行以及可以从客户(也称为"使用 者")和/或系统上的设备得到的信息和/或数据。但是，如本领域技术人员 将认知到的那样，本发明的实施例可以应用于各种通信系统，并且本发明也 不限于任何特定的系统。
各种网络管理元件用于管理ADSL和VDSL物理层资源，此处，元件 指的是在ADSL或VDSL调制解调器对中的两端或者一端中的参数或功能。 网络管理框架包括一个以上被管理节点，每个节点均包含代理。被管理的节 点可为路由器、网桥、交换机、调制解调器等等。至少一个经常称为管理器 的NMS (网络管理系统)监视和控制被管理的节点，并通常基于普通PC或 其它计算机。NMS在某些情况下也称为元件管理系统(EMS)。管理器和 代理用网络管理协议来交换管理信息和数据。管理信息的单位是对象。相关 对象的集合被定义为管理信息库(MIB)。
图l示出了根据G. 997.1标准(G.ploam)的参考模型系统，该参考模 型系统可应用于本领域技术人员所公知的各种ADSL和VDSL系统，并且可 以在该参考模型系统中实现本发明的实施例。这种模型应用于符合各种标 准、可包括也可不包括分路器的ADSL和VDSL系统，所述标准例如ADSL1 (G.992.1 )、 ADSL-Lite( G.992.2 )、 ADSL2( G.992.3 )、 ADSL2-Lite( G.992.4 )、 ADSL2+( G.992.5 )、VDSL1( G993.1 )和其它正在形成VDSL标准的G.993.X， 以及G.991.1和G.991.2 SHDSL标准，所有这些标准可以都具有或者不具有 捆绑(bonding)。这些标准及其变体，以及它们关于G997.1标准的应用对 于本领域技术人员是公知的。
G.997.1标准基于由G.997.1定义的清晰嵌入操作信道(EOC )并使用 由G.99x标准定义的指示符比特和EOC消息，来为ADSL和VDSL传输系 统指定物理层管理。此外，G.997.1为配置、故障和性能管理指定网络管理 元件内容。在执行这些功能时，系统采用在接入节点(AN)处可用并且可 以从AN收集的多个运行数据。DSL论坛的TR69报告也列出了 MIB和访问 MIB的方法。在图l中，客户的终端设备110连接到本地网络112,并进一 步连接到网络终端单元(NT) 120。在ADSL系统的情况下，NT 120包括
ATU-R122(例如，调制解调器，在某些情况下也称为收发机，其由ADSL 和/或VDSL标准之一所定义)或者任何其它合适的网络终端调制解调器、 收发机或者其它通信单元。VDSL系统中的远端设备可以是VTU-R。正如本 领域技术人员所认知的和这里所描述的那样，每个调制解调器都与它所连接 的通信系统交互，并且生成运行数据作为该调制解调器在通信系统中的性能 结果。
NT120还包括管理实体(ME) 124。 ME 124可以是任何合适的硬件设 备，例如微处理器、微控制器或者固件或硬件形式的电路状态机，这些设备 能够根据所需要的任何可应用的标准和/或其它规范来执行。ME 124采集性 能数据，并将性能数据存储在其MIB中，所述MIB是由每个ME维护的信 息数据库，并且可以通过诸如SNMP (简单网络管理协议)的网络管理协议 或者TL1命令来访问，所述SNMP是一种管理协议，用来从网络设备收集 信息以提供给管理员控制台/程序，而TL1是一种已经建立很久的命令语言， 用来在电信网络元件之间规划响应和命令。
系统中的每个ATU-R都连接到位于CO或其它上游和/或中心位置中的 ATU-C。在VDSL系统中，系统中的每个VTU-R都连接到位于CO或其它 上游和/或中心位置(例如，诸如ONU/LT、 DSLAM、 RT等的任何线路终端 设备)中的VTU-C。在图1中，ATU-C 142位于CO 146中的接入节点(AN ) 140处。AN 140可以是DSL系统部件，例如DSLAM、 ONU/LT、 RT等， 如同本领域技术人员所理解的那样。ME 144类似地维护一关于ATU-C 142 的性能数据的MIB。 AN 140可以连接到宽带网络170或者其它网络，如同本 领域技术人员所理解的那样。ATU-R 122和ATU-C 142由环路130连接在一 起，在ADSL (和VDSL)的情况下，该环路130通常是还承载着其它通信 服务的电话双绞线。在被捆绑系统中，例如在出于所有目的合并于此的美国 申请序列号No. 10/808,771中所描述的，多个环;洛130可以'4皮捆绑，，以一 起为单个使用者运行，从而为该使用者提供额外的带宽。如同本领域技术人 员可以理解的那样，被捆绑线路组同样提供了改进的消除在被捆绑线路之间引入的串音的机会。以下详细解释在本发明中对该特性的使用和对线路发射 机的联合优化。
图1所示接口中的一些可用来确定和采集运行和/或性能数据。就图1
中的接口不同于另一个ADSL和/或VDSL系统接口方案而言，系统是众所 周知的，并且该差別对于本领域技术人员而言是已知并显而易见的。Q接口 155在运营商的NMS 150和AN 140中的ME 144之间提供接口 。在G.997.1 标准中指定的所有参数均适用于Q接口 155。 ME 144所支持的近端参数乂人 ATU-C 142得到，而来自ATU-R 122的远端参数可从U接口上的两个接口 中的任意一个得到。利用嵌入信道132发送且在PMD层处提供的指示符比 特和EOC消息，可以用来在ME 144中生成所需要的ATU-R 122参数。作 为替代，OAM(操作、维护和管理)信道以及合适的协议可以用来在ME 144 请求时从ATU-R 122中取回参数。类似的，来自ATU-C 142的远端参数可 以由U接口上的两个接口中的任意一个获得。在PMD层处提供的指示符比 特和EOC消息，可以用来在NT 120的ME 124中生成所需要的ATU-C 142 参^:。作为替代，OAM信道和合适的协议可以用来在ME 124请求时乂人 ATU-C 142中取回参数。
在U接口 (本质上是环路130)处，有两个管理接口， 一个位于ATU-C 142 (U-C接口 157),另一个位于ATU-R 122 (U-R接口 158)。接口 157 为ATU-R 122提供ATU-C近端参数，以通过U接口 130取回。类似地，接 口 158为ATU-C 142提供ATU-R近端参数，以通过U接口 130取回。可适 用的参数可以取决于正在使用的收发机标准(例如，G.992.1或G.992.2)。
G.997.1标准指定了才黄跨U接口的可选OAM通信信道。如果实现该信 道，ATU-C和ATU-R配对可以使用该信道来传递物理层OAM消息。于是， 这种系统的收发机122、 142可以共享在其各自的MIB中维护的各种运行数 据和性能数据。
可以在1998年3月的ADSL论坛中，从标题为"ADSL Network Element Management ( ADSL网络元件管理)"的DSL论坛技术报告TR-005中，找
到关于ADSL NMS的更多信息。还有2004年5月的标题为"CPE WAN Management Protocol( CPE WAN管理协议)"的DSL论坛技术报告TR-069。 最后，2004年5月来自DSL论坛的标题为"LAN-Side DSL CPE Configuration Specification ( LAN侧DSL CPE配置规范)，，的DSL论坛技术净艮告TR-064。 这些文献陈述了 CPE侧管理的不同情况，其中的信息对于本领域技术人员 是公知的。关于VDSL的更多信息可以在ITU标准G.993.1 (有时称为
"VDSL1")和正在形成的ITU标准G993.2 (有时称为"VDSL2")以及 正在编撰中的若干DSL论坛工作文本中找到，所有这些都为本领域技术人 员所公知。例如，在以下文献中可以得到更多的信息标题为"VDSLNetwork Element Management ( VDSL网络元件管理)"的DSL论坛技术净艮告TR-057
(以前是WT-068v5 X 2003年2月)、标题为"FS-VDSL EMS to NMS Interface Functional Requirements ( FS-VDSL EMS到NMS接口功能需求)，，的技术 报告TR-065 ( 2004年3月)、针对VDSL1和VDSL2 MIB单元的ITU标准 G997.1的正在形成的版本，或ATIS北美草案动态频谱管理报告 NIPP-NAI-2005-031。
在ADSL中，较之在VDSL中，共享相同捆扎(binder)的线i 各在同一 线路卡上终结较为少见。但是，以下对DSL系统的讨论将扩展到ADSL， 原因是相同捆扎线路的共同终结也可行(特别是在既处理ADSL又处理 VDSL的较新的DSLAM中)。在DSL设备的典型布局中，多个收发片几配对 正在运行并且/或者可用，而每条用户环路的一部分都与一多对捆扎(或者 集束(bundle))中其它使用者的环路搭配。在机架后面，非常靠近客户前 端设备(CPE)，环路采用引入线(drop wire)的形式并离开集束。因此， 用户环路经过两种不同环境。环路的一部分可位于捆扎内部，在该处，环路 有时候免于外部电磁干扰，但是却受到串音干扰。在机架后面，当对于引入 线的大部分来说该配对远离其它配对时，引入线通常不受串音影响；但是由 于引入线未被屏蔽，因此传输也可能被电子干扰明显地削弱。许多引入线具 有2-8个双绞线，而在对这些线路的归属或者捆绑提供多项服务(单个服
务的复用和解复用)的情况下，在引入线节段中的这些线路之间会发生额外 的显著串音。
图2示出了一种通用的示例性DSL应用场景。总计(L+M)个使用者 291、 292的所有用户环路经过至少一个公共的捆扎。每个使用者经专用线 路连接到中心局(CO) 210、 220。不过，每条用户环路可能经过不同的环 境和介质。在图2中，L个客户或使用者291使用光纤213和铜双绞线217 的组合连接到CO 210，这种情况通常称为光纤到交接箱(Fiber to the Cabinet, FTTCab )或光纤到路边(Fiber to the Curb )。来自CO 210中的收 发机211的信号被CO 210中的光线路终端212和光网络单元(ONU) 218 中的光网络终端215转换。ONU 218中的调制解调器216用作ONU 218和 使用者291之间信号的收发机。
可以以协同的方式，例如矢量化，操作共同终止在诸如CO 210、 218 和ONU220 (和其它)的位置处的使用者线路。在矢量化通信系统(例如矢 量化ADSL和/或VDSL系统)中，可以获得信号和处理的协同。当利用公 共的时钟和处理器共同生成来自DSLAM或LT的多条线路的发送信号时， 发生下游矢量化。在具有这种公共时钟的VDSL系统中，针对每个音调，单 独出现使用者之间的串音。因此，针对许多用户的下游音调中的每一个可以 由公共的矢量化发射机独立地生成。类似地，当公共时钟和处理器用于共同 接收多条线路的信号时，出现上游矢量化。在具有这种公共时钟的VDSL系 统中，针对每个音调，单独出现使用者之间的串音。因此，针对多个用户的 上游音调中的每一个可以由公共的矢量化接收机独立地处理。
其余的M个使用者292的环路277只为铜双绞线，这种场景称为光纤 到交换台(FTTEx)。只要可能并且经济上可行，FTTCab都优于FTTEx, 因为它减小用户环路的铜质部分的长度，并因此提高了可实现的速率。此外， FTTCab被期待成为将来日益普及的布局。这种类型的布局可导致显著的串 音干扰，并意味着，不同使用者的线路由于其工作于特定环境而具有不同的 数据承载能力和性能能力。这种布局可使得，光纤馈送"室"线路和交换线
路可以混合在同一捆扎中。由终结于不同地方的线路产生的串音噪声通常不 能通过公知的判决-反馈机制来直接消除，相反，却呈现出可以由此处描述 的本发明完全或者部分消除的时变空间噪声。
如图2可见，从CO 220至使用者292的线路共享捆扎222,该捆扎不 被CO 210和使用者291之间的线路使用。此外，另一捆扎240对于通向/ 来自CO210和CO220以及它们各自的用户291、 292的所有线路而言是公 共的。在图2中，示出了远端串音(FEXT) 282和近端串音(NEXT) 281, 其影响共同位于CO 220处的至少两条线路227。
如本领域技术人员将认知到的那样，这些文献所描述的运行数据和/或 参数中的至少一部分可以用于本发明实施例。此外，至少一些系统描述同样 可用于本发明实施例。可以在此找到可从DSL NMS获得的各种类型的运朽-数据和/或信息；其它为本领域技术人员所公知。
矢量化DMT信道(上游和下游)在同步数字双工DSL系统中由以下简 单矩阵的等式表征
Y二HX+N 等式(1 )
其中H (也表示为//)为描述单个音调上的插入损失和串音的矩阵，并 且取决于所使用的输入和输出的数量，在使用诸如幻象模式(phantom-mode ) 信号信道的特殊信道时包括H的非方阵版本(non-square version)。对于只 有差分的矢量化，H通常是大小为UxU的方阵，在使用幻象模式信号的完 整双边矢量化中，可以为(2U-1)x(2U-1)。对于4吏用幻象的单边系统，额外U 模式的任意组合可以分配给下游矢量化计算和上游矢量化计算中的任何一 个(但不会是两个)。对于各个音调，H可以是不同矩阵，并且在上游方向 和下游方向中通常不相同。在本公开内容中，单个H用来使符号筒单化。 复杂转子计算单元将复杂转子独立地应用于任一方向中的每个这样的音调， 如同以下将要更详细描述的那样。
在上游发送方向上，例如在数据发送给DSLAM、 RT设备、LT:&备等
的DSL系统中所发现的，白噪声等效信道的因数分解为 <formula>formula see original document page 23</formula>等式(2) 没有噪声白化的信道的因数分解为
<formula>formula see original document page 23</formula> 等式(3)
这些因数分解产生右三角矩阵。在本发明实施例中，三角在对应于被捆 绑线路的位置变为块三角(而不是严格的三角)。这种三角矩阵的一个示例 如下方等式4所示，具有3个使用者和4条线路。注意对角线上方有一个非 零项(x表示某项可能为非零，但是此处并不直接关注该项)。
<formula>formula see original document page 23</formula>等式(4)
中间的2 x 2矩阵可以称为R22，于是
<formula>formula see original document page 23</formula>等式(5)
虽然矩阵可以被三角化，但在QR因数分解中让其作为对应于被捆绑线 路的块矩阵(本质上是将QR因数分解中使等式4中的项r23为零的那一步 骤省略)允许更高的性能，因为这两条线路的发射机可以在被捆绑系统中被
异值分解(SVD)),如下
<formula>formula see original document page 23</formula> 等式(6)
在被捆绑线路组中的判决不会为了消除该被捆绑线路组的串音而被反 馈，因为这固有地使用针对所述被捆绑线路的所述SVD/块线路处理来完成。 整个被捆绑线路组的判决被反馈，用于所有线路的噪声预测，并且用于在解
中实现，因为被捆绑线路位于单个发射机中，M矩阵分离串音并且允许更高
的性能。这样的SVD (或其他块线路处理)可以由用于各个和每个捆绑线 路组的诸如DSL优化器的控制器实现，以便获得对应的M矩阵和F矩阵(它 们是正交的)。M和F矩阵可以被转化为一系列旋转，例如在通过引用合并 于此的美国申请序列号No. 11/284,692中所公开的那样，并且可以被发现实 现了这一 系列旋转中任意一个。
A"是可以在接收机(与转子分离)中以最小的复杂度轻易实现的对角 矩阵。矩阵A用于针对被捆绑组中的线路确定在所有比特交换和加载算法 中使用的增益(该A将是所选择顺序，即在解码中位于该组之前或之后的 其他线路，的函数；预编码和解码的排序可以以任何合适的方式选择，包括 根据在通过引用合并于此的美国申请序列号No. 11/344,873中公开的一个或 多个实施例的那些方式。另外，其他涉及排序和相关事项的技术可以在斯坦 福大学于2005年秋季所教授的EE479课程笔记中找到；该笔记的第12、 13、 14和15章出于所有目的将其全部合并于此)。
这些增益至少与不采用在发射机处被捆绑线路间的附加协同时的增益 一样高。注意，在使用旋转来在发射机中实现M矩阵的情况下，转子单元 可以在DSL系统的客户侧(NT )与被捆绑发射机一起使用。任何排序算法 都一样，仅仅对于被捆绑的组而言具有新的、更好的增益，而不是具有在没 有捆绑时出现的增益。
反馈部分可以对作为反馈部分输入的其他之前被解码的使用者(来自同 一DMT符号)使用瞬间判决。该过程可以针对每个符号而重置，从而将这 种瞬时判决的误差扩散限制在当前符号。因此，误差扩散不是像在时域判决 反馈系统中那样严重的问题，在时域判决反馈系统中，误差突发可能持续较 长时间(特別是在使用外部格式编码和/或RS编码来改善编码增益的时候)。 在DMT中，并且特别地在独立地施加于单个符号中连续的各使用者音调的 格式编码的情况下，如果从判决设备输入中得到软信息，则可能会有音调 GDFE的显著性能增益。其他使用者的判决将影响这样的软信息，软信息然
每符号地终结自身)。净影响在于，其他使用者的编码可以帮助消除当前使 用者上的误差，反之亦然。最终的最大后验&解码器极限较之单独使用单个 的格式编码，可以对应于可观的编码增益(当然不会超过能力限制)。
在FEXT明显的时候，具有GDFE接收机的矢量DMT较之非矢量化接 收机已经具有很大的性能增益。可以获得额外的迭代解码增益(0-2dB)， 但是可能会以高于期望的迭代解码复杂度为代价。
本发明的一个示例在图3的系统图中示出。DSL上游发送配置300包括 若干使用者线路。在图3所示的示例中，有7个单线路使用者310 (使用者 1-4和6-8)。另一使用者312，即使用者315具有采用3条被捆绑DSL线 路313的被捆绑系统。使用者310、 312发送的数据横跨信道H 315。如同 本领域技术人员所理解的那样，来自使用者1-4和6-8的DMT数据在信道 上传输之前将由模块318处理(发送处理)。然而，对来自使用者312的数 据的处理不同。与3条被捆绑线路313对应的DMT数据在由发送处理模块 318处理之前，由前馈滤波器314进行联合滤波(例如，矩阵M)。模块314 的配置和运行可以由控制器390 (例如，DSL优化器、DSM中心等)控制。 如同本领域技术人员所理解的那样，发送处理模块318可以进行诸如IFFT、 并串转换、循环扩展添加、加窗、滤波、内插和数模转换等操作。
使用本发明实施例的接收机500的特定操作和至少一个实现如图5所 示。接收机500接收被接收数据501 ，例如矢量化DMT DSL系统中的多使 用者数据。接收机可以施加某些预处理，例如FFT 502等，如同本领域技术 人员所理解的那样，然后将数据发送到上游多使用者数据处理单元503。在 单元503中，"全数据，，处理单元504可以处理多使用者数据包中的被捆绑 线路数据以及来自一条或多条未捆绑线路的数据("未捆绑"线路是单个使 用者的单线路，并且术语"单线路"和术语"未捆绑线路"在此可以互换使 用)。在某些矢量化DSL系统中，前馈滤波器可以施加Q4巨阵506或其等 效矩阵，如同在通过引用合并于此的美国申请序列号No. 11/336,113中所公 开的那样。根据美国申请序列好No. 11/284,692所教导的，矩阵506 (以及
其他矩阵，例如图5的矩阵522和图3的发射机M矩阵)可以在恰当的位 置由一个或多个复杂转子实现，如同本领域技术人员所理解的那样。
从这一点开始的数据处理序列由使用者的排序进行指示。前馈滤波器 512的输出，如果有的话，从来自处理单元504的针对每条线路的数据中减 去。这样的减法实现串音消除和/或噪声去相关。在减法之后，复用器509
(对于被捆绑线路)。
如果数据对应于未捆绑线路，那么判决设备516的输出被传递到复用器 540，然后到接收机500的剩余解码器阶段。接收机的剩余阶段可以包括格 式解码550、去交织552、 FEC解码和解扰554以及解帧556，然后有效载 荷数据558可以被传送到恰当的目的地。在解码器550和多使用者数据处理 单元503之间还可以使用迭代解码。判决设备516的输出还可以作为反馈滤 波器512的输入。可选地，判决设备516的输入可以作为反馈滤波器512的 输入，从而允许用于实现反馈滤波的替代性方式(例如，使用误差预测器等 的自适应反馈滤波)。
如果复用器509处的数据对应于被捆绑线路组，那么该数据被发送到被 捆绑线路组处理单元520，在单元520中，输入首先由前馈矩阵522滤波(例 如，使用可以用音调转子来实现的F4巨阵等，如同在所引用的专利申请的 一篇或多篇中所描述的那样)。前馈滤波的输出被提供给判决设备528，设 备528输出的数据传递给复用器540，然后到接收机500的剩余解码器阶段。 判决设备528的输出还可以作为反馈滤波器512的输入。可选地，判决设备 528的输入可以作为反馈滤波器512的输入，从而允许用于实现反馈滤波的 替代性方式，如上所述。
控制器590 (例如DSL优化器)可以连接到单元503、单元504、反馈 滤波器512等，并且可以辅助配置多个模块，例如前馈滤波器506和522、 反馈滤波器512以及由复用操作509和540施加的对使用者/线路进行排序 (这些模块中的一部分可以在以上通过引用合并于此的美国申请序列号No.
11/344,873中找到)。再次，其他涉及排序和相关事项的技术可以在以上通 过引用合并于此的斯坦福大学于2005年秋季所教授的EE479第12-15章的 课程笔记中找到。
如同在其他上游解码系统中那样，前馈滤波器可以用于向所接收的多使 用者数据施加Q4巨阵滤波506，如图5所示。在如图5所示的本发明实施 例中，GDFE可以施加反馈滤波器512，以便或者实现串音消除，或者实现 噪声预测，或者两个都实现。如同本领域技术人员所理解的那样，可以施加 其他恰当的滤波和/或数据处理。例如，反馈滤波器512可以施加也可以不 施加。反馈滤波器512可以被配置为从未捆绑线路信号中移除串音，如以上 通过引用合并于此的美国申请序列号No. 11/336,113所描述的那样。类似地， 反馈滤波器512可以从多使用者数据中移除噪声，如同在该同 一 申请中所教 导的那样。
在本发明的实施例中，前馈和反馈滤波器可以用静态滤波器、自适应滤 波器(以便考虑到信道和噪声变化)，或者静态和自适应滤波器的至少一种 组合实现。还存在其他使用本发明实施例的接收机实施例，如同本领域技术 人员所理解的那样。
根据本发明一个以上实施例的信号发送的一个过程400 (作为方法，本 质上，和/或作为计算机程序产品中的实现)如图4A所示。在402，获取与 所关心的使用者的线路(或者在使用捆绑时是多条线路)相对应的使用者数
用者。如果数据不是来自被捆绑线路组使用者，那么在406处用单线路处理 对使用者数据进行处理以备发送。然后，在412处，在线路上发送这些经过 单线路处理的数据。如果使用者具有被捆绑线路，那么进行不同的处理。通 过在408处施加前馈滤波(例如，通过矩阵M )来对与被捆绑使用者的所有 线if各相对应的数据进4于处理。在施加该滤波后，在410处，对各线i 各进行标 准单线路发射机处理，最后在412处将处理后的数据在线路上发送。然后， 针对在步骤402处获得的一组新的使用者数据，可以重复过程400。
图4B的过程401示出根据本发明至少一个实施例的信号接收(作为方 法，本质上，和/或作为计算机程序产品中的实现)。在414处，从所有线 路(包括被捆绑线路和未捆绑线路)接收使用者数据。在414处接收的数据 假定为经过了标准接收机处理，包括滤波、模数变换、抽取、循环扩展移除、 加窗和FFT处理。在415，来自所有线路的使用者数据进行前馈滤波(例如， 通过矩阵Q*)。然后依次对各使用者的数据执行反馈滤波420。该反馈滤 波可以用于消除串音和/或去相关噪声。在424进行评估，以确定所考虑的 使用者数据是否属于被捆绑线路组。如果在424处该使用者是单线路使用 者，那么可以在426处针对该线路的数据进行判决。在判决后，在428可以 例如通过比较判决前后的数据进行误差度估计。在误差度计算后，单线路数 据的处理前进到440。
如果在424处该使用者是被捆绑线路组使用者，那么对来自属于该被捆 绑线路组的数据施加前馈滤波430 (例如，通过乘以F"。即使被捆绑使用 者的线路在接收机所使用的排序中不是连续的，那么本领域技术人员也将明 白被捆绑线路组使用者的线路可以为了该处理而被聚合，而不失 一般性。在 施加前々贵滤波之后，在432依次针对各被捆绑线路进行判决，可选地，还可 以在434出针对各一皮捆绑线路生成误差度。在436进行评估，确定是否^皮捆 绑线路组的所有线3各都一皮处理过了 。如果所有线路都净皮处理过了 ，那么本捆 绑线路组使用者数据已经被完整地处理了 ，过程401前进到440;否则，返 回432。在426和432处进行的判决可以是软判决，如同本领域技术人员所 公知的那样，并且还可以施加迭代解码以便提高此类判决的可靠性。
注意，在被捆绑线路组中的线路之间(即在判决424之后)没有施加4姿 收机反馈滤波，因为同 一被捆绑线路组中的被捆绑线路之间的串音使用本发 明的块处理移除。不再需要这样的滤波，因为接收机前馈滤波430和发射机 前馈滤波408 (图4A)的组合应当得到没有噪声相关的无串音信道。如果 没有正确执行发射机前馈滤波408,那么对于来自被捆绑线路组的线i 各的数 据，需要接收机反馈滤波。
在440,判断是否所有使用者的数据都被处理过了。如果剩余待处理的 使用者数据，那么下一步骤应该在420处重新开始对下一使用者线路进行反 馈滤波。如果所有使用者都被处理过了 ，那么在480处进行滤波器更新操作， 如果需要的话。该操作可以包括使用在428和/或434计算的误差度来更新 在415、 420和430处使用的接收机前馈和/或反馈滤波器。此外，也可以更 新在图4A的403处使用的发射机前馈滤波器。这样的更新可以由诸如DSL 优化器或DSM中心的控制器执行。最后，在更新之后，处理终结并且在490 处重置，以便在414处接收下一音调、DMT符号或者其他多使用者数据。
相应的下游预编码器修改在图6A、 6B、 7A和7B中的示例性实施例中 示出。下游发射机的发送配置通过对被捆绑线路增加矩阵M (或者其他恰当 的可用于^皮捆绑线路的块线路处理)而扩大，矩阵M可以用矩阵乘法、复
波"或"处理"等，并且这样的术语意图包括所列举的实现以及任何其他对 本领域技术人员来说公知和/或显而易见的实现)。
在接收机中，未捆绑线路可以具有个别的定标，如同在以上通过引用合 并于此的美国申请序列号No. 11/336,666中所教导的那样。被捆绑线路接收 机实现F^巨阵(例如，通过矩阵乘法、复杂转子单元，或者其他滤波或处 理)，然后使用A"矩阵等进行对角定标。预编码器不在被捆绑线路中使用 预编码串音移除反馈，并且未捆绑线路的预编码由R矩阵的剩余部分确定， 如同在GDFE情况(没有噪声预测器)中那样。模加法针对个别被捆绑线路 中每一条上的群大小(constellation size ),在接收机中可以在各最终输出线 路使用类似的设备(如同在美国申请序列号No. 11/336,666中所公开的那 样)。还可以根据需要或者在恰当情况下采用高频振动信号(如同在美国申 请序列号No. 11/336,666中所公开的那样)。
图6A的系统图中示出了下游DSL发送配置中本发明的至少一个实施 例。将结合诸如DMT符号的多使用者数据的发送进一步解释图6A的例子。
若干单线路使用者数据线路612 (构成未捆绑线路组)和一个被捆绑线
路组使用者614(即，至少两条被捆绑使用者数据线路)向发射机模块610 提供用于下游发送的数据，发射机模块610可以是某种类型的整个发射机、 收发机等的一部分。对应于各条线路的数据(被捆绑的或未捆绑的)可以经 历恰当的编码操作，例如成帧、FEC编码和加扰、交织、群编码和增益定标。 来自使用者614的被捆绑线路数据提供给被捆绑线路预编码单元620，以便 施加恰当的被捆绑线路预编码，例如使用如上所述的M矩阵。 一皮捆绑线^各 预编码单元620被示为才莫块610的 一部分，虽然这样的 一皮捆绑线3各预编码可 以在任何其他方便和/或合适的地方进行，如同本领域扶术人员所理解的那 样。来自被捆绑线路预编码单元620的输出数据和来自未捆绑线;洛的数据例 如由复用器624组合在一起，然后在预编码器630中处理数据。
然后，在复用器624输出处的对应于某条线路的数据由预编码器630进 行预编码。这样的预编码可以任何合适的方式执行，例如才艮据以上引用的标 题为"TONAL PRECODING(音调预编码)"(代理机构编号No. 0101-pl7p ) 的美国临时申请所教导的至少一个实施例。单元630的示例性预编码包括減 去反馈滤波器632的输出、加上可选的高频振动信号634、施加取;溪操作636， 虽然这些预编码步骤中的 一 个或多个可以省略，如同本领域技术人员所理解 的那样。经过初始处理的数据作为输入，被提供给反馈滤波器632。在来自 所有线路的数据都被处理过之后，可以施加前馈滤波器638，例如通过将所 述数据乘以矩阵Q。相乘之后，各条线路的数据被诸如解复用器的设备分离。 最后，各条线路的数据经历其他标准发送处理640。如同本领域技术人员所 公知的那样，发送处理模块640可以进行诸如IFFT、并串转换、循环扩展 添加、加窗、滤波、内插和数模转换等操作。经过完整处理的发送数据然后 经过信道H 650向下游发送。
用于执行被捆绑线路和未捆绑线路预编码的处理步骤是由结合图6A所 描述的发射机模块610执行的。这些部件中的一个或多个可以连接到诸如 DSL优化器或DSM中心的控制器690。这样的控制器可以配置单元620、 发射机模块610和/或预编码器630的可编程元件，例如单元620和638的
前馈滤波器、反馈滤波器632、可选的高频振动信号634和可选的取模操作 636。这样的控制器还可以配置由在624和628处执行的复用操作所施加的 对使用者和线路的排序。可以以合适的方式选择排序，包括根据以上通过引 用并入的美国申请序列号No. 11/344,873的一个或多个实施例所教导的那 样。再次，其他涉及排序和相关事项的技术可以在以上通过引用合并于此的 斯坦福大学于2005年秋季所教导的EE479第12-15章的课程笔记中找到。
图6B的系统图示出了根据本发明 一个或多个实施例的被捆绑线路组接 收机601。从信道H 650接收信号。针对未捆绑线路的信号发送给标准接收 机602，在标准接收机602中，执行标准接收处理651 (例如，诸如滤波、 模数转换、抽取、循环扩展移除、加窗、串并转换和FFT处理等的操作) 和解码652 (例如，诸如格式解码、去交织、FEC解码和解扰以及解帧的操 作)以生成单线路使用者数据653。
在被捆绑线路组的情况下，接收机601在三条一皮捆绑线^各660上4姿收信 号。首先使用标准接收处理651对这些线路660上的数据进行处理。模块 651以与针对单线路使用者数据执行的处理相类似的方式对各线路上的数据 进行接收机处理。来自该使用者的被捆绑线路組中所有^皮捆绑线路的数据在 664被滤波，根据线路组的SVD和/或其他块线路处理，例如通过施加F^巨 阵(可能是A"矩阵，如果恰当的话)。这可以使用诸如矩阵乘法、复杂旋 转等的恰当技术完成。在本发明的某些实施例中，提供滤波后的数据(例如 通过复用器666)来移除噪声。从各线路的数据中减去反馈滤波器670的输 出，从而降低噪声。在这样的减法之后，使用判决设备668对经过减法后的 数据进行解码。解码后的数据最终在模块672处被提供，作为该使用者的有 效载荷。判决设备668的输出还作为反馈滤波器670的输入。可选地，判决 装置668的输入也可以作为反馈滤波器670的输入，以便实现作为替换的反 馈滤波器670，如同本领域技术人员所理解的那样。
在以上描述中，判决设备668可以包括或者不包括诸如格式解码、去交 织、FEC解码和解扰以及解帧的操作。在某些实施例中，判决设备668可能仅仅产生软判决，在这种情况下，在数据被提供来作为有效载荷数据之前，
由模块672执行某些解码操作。如同本领域技术人员所理解的那样，可以使 用迭代解码技术来实现某种性能增益。被捆绑线路接收机601可以连接到控 制器690。这样的控制器可以用于监测操作并且配置接收机601的可编程才莫 块，例如前馈滤波器664、反馈滤波器670和复用器666。
通过比较判决设备668的输入和输出，可以针对每条线路产生误差度 (例如在滤波器670中)。这样的度量可以用于更新接收机601的某些方面， 例如模块664和670。这样的更新可以直接或间接地通过控制器690执行。 当控制器690用于更新时，该控制器可以使用来自对应于单线路使用者的线 路并且在解码器652处计算出的误差度。这样的控制器还可以对图6A的发 送配置中的模块执行更新，从而在线路上有信道和/或噪声变化时允许最可 靠的发送。
使用根据本发明的下游系统的一个或多个实施例的信号发送过程如图 7A所示(例如，方法和/或在计算机程序产品等中的实现)。过程700开始 于712,提供了多使用者数据，在矢量化DMT DSL系统的情况下，所述多 使用者数据可以是由来自至少 一 条未捆绑线路的数据和来自多条被捆绑线 ^各的数据组成的DMT符号，所述被捆绑线路包括至少 一个被捆绑线路组。 在714判断给定的数据是来自被捆绑使用者还是来自未捆绑使用者。如果数 据来自被捆绑使用者，那么在716对该使用者的所有线路的数据施加前馈滤 波。如果数据来自未捆绑使用者，那么不进行这样的处理。在718,对来自 当前使用者线路(或多条线路)的数据施加反馈预编码，而不管捆绑线路的 状态。在720处判断是否来自所有使用者的数据都被处理过了。如果还有数 据要处理，过程返回714。如果所有使用者的数据都被处理过了 ，那么在722 对来自所有线路的数据施加前馈滤波器(例如，Q矩阵)，然后在724对来 自各条线路的数据施加标准发送处理(例如，诸如IFFT、并串转换、循环 扩展添加、加窗、滤波、内插和数模转换的操作)。最后，各条线路的数据 在726处被发射。
使用根据本发明的下游系统的至少一个实施例的信号接收过程如图7B 所示(例如，方法和/或在计算机软件产品中的实现等)。过程701开始于 720，从使用者所使用的线路(或线路组)接收数据。在732处判断该使用 者是被捆绑线路使用者还是未捆绑线路使用者。在未捆绑线路使用者的情况 下，在734根据已知的用于单线路数据解码的方法对数据进行解码。可以在 736处通过比较解码操作前后的数据来确定误差度。然后，如果需要的话， 可以在750处更新可用于本发明实施例的各种滤波器中的 一个或多个。
在被捆绑使用者的情况下，在738处对来自该使用者的所有线路的数据 施加前馈滤波器，然后各条线路的数据在步骤740处经历反馈滤波。然后在 742处对线路的数据进行解码，并且如果需要的话在744处计算误差度。在 746处判断当前被捆绑线路组使用者是否还有其他线路要被解码。如果所有 线路的数据都已经被解码，那么过程701可以返回740处理下一条线路的数 据。否则，在750更新可用于本发明实施例的各种滤波器中的一个或多个， 如果需要的话。
如上所述，可选地，可以在750处使用在736和/或744处计算的误差 度对滤波和其他模块进行更新。还可以更新在738和/或740处执行的操作 以便反映信道和/或噪声的变化。当使用控制器时(例如，图6A和/或图6B 的控制器690)，控制器可以承担更新这些过程中所使用的一个或多个模块 的可编程部件这一任务。在可选的更新750后，过程在751处重置，并且该 过程在730处针对下一音调或下一 DMT符号重新开始。
根据本发明实施例的多种装置可以实现 一 个以上之前讨论的方法和/或 技术。根据图8A中所示的本发明的一个实施例，嵌套矢量化控制单元800 可以为连接到DSL系统的独立实体的 一部分，例如辅助使用者和/或 一个以 上系统操作者或提供者操作和可能优化系统使用的控制器810 (例如，作为 DSL优化器、DSM服务器、DSM中心或动态频谱管理器或者具有DSL优 化器、DSM服务器、DSM中心或动态频谱管理器的设备)，包括在实现音 调预编码的至少 一 个上游接收机和/或至少 一 个下游发射机处的至少 一 个音 调预测GDFE的实现。(DSL优化器也可以称作动态频谱管理器、动态频 i普管理中心、DSM中心、系统维护中心或SMC )。在一些实施例中，控制 器810可以是完全独立的实体，而在其它实施例中控制器810可以位于操作 来自CO或其它位置的若千DSL线路的ILEC或CLEC中，或者为它们的一 部分。如从图8A中的虚线846所见，控制器810可以在CO 146中，也可 以位于CO 146和任何在系统内运行的单元的外部并独立于它们。此外，控 制器810可以连接到和/或控制多个CO中的DSL和/或其它通信线路，或者 与多个CO中的DSL和/或其它通信线路通信。
在本发明的一些实施例中，控制器810控制特定捆扎中的矢量化DSL 系统和/或与特定捆扎中的矢量化DSL系统通信，例如与至少 一个上游接收 机通信。该捆扎中的DSL线路可以是ADSL、 VDSL和/或其他通信线路的 各种组合。嵌套矢量化控制单元800可以(直接地或间接地)访问与目标捆 扎中的各条线路相关的信息和/或数据，还能够控制这些线路运行的某些方 面。例如，嵌套矢量化控制单元800可以在至少 一个接收机或接收机模块、 至少一个发送接或发射机模块等中，初始地设置和/或更新Q、 Q*、 F*、 A"、 S"和/或G矩阵(和/或其他矩阵)，如附图所示。并且，嵌套矢量化控制单 元800可以恰当地使能和/或去使能音调预测GDFE和/或音调预编码器的才喿 作。
嵌套矢量化控制单元800包括示为收集装置的数据收集单元820和示为 分析装置的数据分析装置840。如图8A所示，收集装置820 (可以是通常 公知类型的计算机、处理器、IC、计算机模块等)可以连接到NMS 150、在 AN 140处的ME 144和/或由ME144维护的MIB 148，它们中的任意或全部 都可以是例如ADSL和/或VDSL系统的一部分。也可以通过宽带网络170 (例如，通过TCP/IP协议或其它协议或除给定DSL系统内的正常内部数据 通信之外的手段)收集数据。这些连接中的一个或多个允许嵌套矢量化控制 单元800从系统收集运行数据(例如，用来生成和/或更新至少 一 个矩阵的 数据、和/或用于复杂转子单元、用于音调预测GDFE和/或音调与编码器的 数据)。数据可以一次性收集或随时间收集。在某些情况下，收集装置820 可以周期性地进行收集，尽管它也可以根据请求收集数据或以任何其它非周 期性的方式收集数据，从而允许嵌套矢量化控制单元800在需要的时候更新 其信息、操作等。
在图8A的示例性系统中，分析装置840 (也可以是通常公知类型的计 算机、处理器、IC、计算机模块等)连接到DSLAM、调制解调器和/或控制 器810内部或外部的系统运行信号生成装置850。该信号发生器850 (可以 是计算机、处理器、IC、计算机模块等)被配置为生成指令信号，并向调制 解调器和/或通信系统的其他部件(例如，ADSL和/或VDSL收发才几和/或系 统中的其它设备、部件等)发送该指令信号。这些指令可以包括适应性地开 启和关闭预测GDFE或音调预编码器、排序、加载、嵌套功能、请求新的和 /或更新后的信道串音和插入损耗信息、以及请求并提供与相关通信线路的 矩阵和/或任何其他运行特性有关的数据的命令。
本发明实施例可以利用具有与所收集的数据、矢量化DSL系统和其他 相关线路和设备的过往运行有关的数据的数据库、资料库或其它数据集合。 该参考数据集合可以存储为，例如，图8A的控制器810中的资料库548， 并且被分析装置840和/或收集装置820所使用。控制器810还可以访问控 制器810外部的一个或多个资料库和/或数据库，如同本领域技术人员所理 解的那样。
在本发明的各实施例中，可以在一个以上诸如PC、工作站等的计算积^ 中实现矢量化控制单元800。收集装置820、分析装置840和/或信号生成装 置850可以为软件模块、硬件模块或二者的组合，如本领域技术人员将认知 的那样。当与大量调制解调器一起工作时，可以引入和使用数据库来管理所 收集的大量数据。
图8B中示出了本发明的另一个实施例。DSL优化器865在DSLAM885 或其它DSL系统部件上运行，或者与DSLAM 885或其它DSL系统部件共 同运行，所述DSL优化器865和DSLAM 885中的一个或两个在电信^^司
("telco")的前端895上。DSL优化器865包括数据模块880，其可以为 DSL优化器865收集、汇编、调节、操纵和供应运行数据。模块880可以在 至少一个诸如PC等的计算机中实现。来自模块880的数据被供应给DSM 服务器模块870进行分析(例如，评估在给定上游端接收机中对GDFE的需 求、评估与信道相关的矩阵和/或在GDFE中使用的其他数据、执行与预编 码器类似的功能；以及调整排序、加载、嵌套功能、音调转子等)。还可以 从与电信公司相关或不相关的资料库或数据库875中获得信息。服务器870 可以在至少 一个诸如PC等的计算机和/或计算机系统中实现。
操作选择器890可以用于实现、修改和/或停止DSL和/或其他通信系统 的运行，包括实现多种包括发送功率、载波时标的运行参数。并且，为了实 现本发明的实施例，选择器890还可以发送关于与嵌套相关的功能、GDFE 或预编码器的运行、和支持这些操作的数据和/或信息相关的指令(例如， 初始的和/或更新后的矩阵信息、PSDMASK和使用者的功率水平等)。可 以由DSM服务器870或以其他合适的方式进行判断，如同本领域技术人员 所理解的那样。由选择器890选择的运行模式和/或参数在DSLAM 885和/ 或其他任何恰当的DSL系统部件设备中实现。这样的设备可以连接到诸如 客户前端设备899之类的DSL设备。图8B的系统可以以类似于图8A的系 统的方式运行，虽然有所区别但是依旧利用本发明的实施例，如同本领域技 术人员所理解的那样。
一般来说，本发明的实施例采用的各种过程涉及存储在一个以上计算才几 系统中或通过一个以上计算机系统传输的数据，所述计算机系统可以是单个 计算机、多个计算机和/或计算机的组合(它们中的任何一个或全部都可以 互换地称为"计算机，，和/或"计算机系统，，)。本发明的实施例也涉及用 于进行这些操作的硬件设备或其它装置。该装置可以按照需要而特别地构 造，或者它也可以是由存储在计算机中的计算机程序和/或数据结构选择性 地激活或选择性地重新配置的通用计算机和/或通用计算机系统。这里所展 现的过程并不固有地涉及任何特定的计算机或其它装置。特别地，各种通用机器可以与根据这里的启示所编写的程序一起使用，或者可以更方便地构造 更专用的设备来执行所需的方法步骤。基于以下给出的描述，用于多种此类 机器的特定结构对本领域的技术人员来说是显而易见的。
上述本发明的实施例采用的各种过程步骤涉及存储在计算机中的数据。 这些步骤需要对物理量进行物理操作。通常，尽管不是必要的，但是这些量
采用能够被存储、传输、组合、比较或以其他方式操作的电信号或磁信号的 形式。有时候，主要是为了通用的原因，将这些信号称为比特、比特流、数 据信号、控制信号、值、元素、变量、字符、数据结构等是方便的。不过， 应该记住的是，所有这些术语以及相似的术语都与适当的物理量相关，并且 仅仅是应用于这些物理量的方便标签。
进一步地，所执行的操作经常在措辞上被称为例如识别、匹配或比较。 在此处所描述的形成本发明一部分的任何操作中，这些操作都是机器操作。 用于执行本发明实施例的操作的有用机器包括通用数字计算机或其它类似 设备。在所有的情况下，应该记住操作计算机的操作方法与计算方法本身之 间的不同。本发明的实施例涉及的方法步骤用于在处理电信号或其它物理信 号以生成其它所需物理信号时对计算机进行操作。
本发明的实施例也涉及用于执行这些操作的装置。该装置可以为了所需 的目的而特别构造，或者可以是由存储在计算机中的计算机程序选择性激活 或重新配置的通用计算机。这里所展现的过程并不固有地涉及任何特定的计 算机或其它装置。特别地，各种通用计算机可以与根据这里的启示所编写的 程序一起使用，或者可以更方便地构造更专用的设备来执行所需的方法步 骤。各种此类机器所需的结构可以从以上给出的描述中获得。
此外，本发明的实施例进一步涉及计算机可读介质，所述介质包括用于 执行各种由计算机实现的操作的程序指令。介质和程序指令可以是为了本发 明的目的而特别设计和构造的，或者它们可以是计算机软件领域技术人员所 公知并可获得的类型。计算机可读介质的示例包括但不限于，诸如硬盘、软
盘和磁带的磁介质；诸如CD-ROM盘的光介质；诸如可光读盘的磁-光介质；
和特别配置为存储和执行程序指令的硬件设备，例如只读存储器设备
(ROM)和随机访问存储器设备(RAM)。程序指令的示例既包括例如由 编译器生成的机器代码，也包括含有更高级代码的文件，所述高级代码可以 由使用解释程序的计算机执行。
图9图示了根据本发明一个以上实施例的、可以由使用者和/或控制器 使用的典型计算机系统。计算机系统900包括任意数目的处理器902 (也称 为中央处理单元，或者CPU),其连接到包括主存储区906 (通常是随机访 问存储器，或RAM)和主存储区904 (通常是只读存储器，或ROM)的存 储设备。如同本领域所公知的那样，主存储区904用作向CPU单向传递数 据和指令，而主存储区906通常用于以双向的方式传递数据和指令。这些主 存储设备都可以包括任何合适的上述计算机可读介质。大容量存储设备908 也双向连接到CPU902，并提供额外的数据存储容量，并且可以包括任何上 述计算机可读介质。大容量存储设备908可以用于存储程序、数据等，并且 通常为诸如硬盘的二次存储介质，其速度慢于主存储区。可以理解，在恰当 的情况下，保留在大容量存储设备908中的信息可以以标准方式并入，作为 主存储区卯6的一部分，从而成为虚拟内存。特定的大容量存储设备，例如 CD-ROM 914，也可能向CPU单向传送数据。
CPU902还可以连接到包括一个以上输入Z输出设备的接口 910，所述输 入/输出设备例如视频监视器、轨迹球、鼠标、键盘、麦克风、触摸屏、变 换读卡器、磁带或者纸带读取器、书写板、手写笔、声音或笔迹识别器或者 其它公知的输入设备，当然还例如其它计算机。最后，CPU 902可选地利用 由912 —般性地示出的网络连接来连接到计算机或者电信网络。采用这样的 网络连接，可以预期，在执行上述方法步骤期间，CPU可以从网络接收信息， 或者可以向网络输出信息。计算机硬件和软件领域的技术人员将熟悉上述设 备和材料。上述硬件元件可以限定多个软件模块，以执行本发明的操作。例 如，运行码字组合控制器的指令可以存储在大容量存储设备908或914上， 并且在CPU902连同主存储区906上执行。在优选实施例中，控制器被划分
为若干软件子模块。
本发明的许多特征和优点从所写出的描述中变得清晰，因此，所附权利 要求书意在涵盖本发明的所有这些特征和优点。进一步，由于本领域技术人 员易于进行多种改造和改变，因此本发明并不限于如图示和描述的确切构造 和搡作。因此，所描述的实施例应该被认为是示意性而非限制性的，并且本 发明不应限于在此给出的具体内容，而应该由权利要求书及其等价方式的全 部范围所限定，无论这些范围在现在或将来是可预期的还是不可预期的。
权利要求
1、一种用于在包括多条DSL线路的多使用者矢量化DSL系统中发送数据的方法，其中所述多条DSL线路包括未捆绑线路组和被捆绑线路组，该方法包括提供原始多使用者数据，所述原始多使用者数据包括来自所述被捆绑线路组的原始被捆绑线路数据；和来自所述未捆绑线路组的原始未捆绑线路数据；生成经过发送前处理的多使用者数据，包括向所述原始被捆绑线路数据施加块处理，以生成处理后的原始被捆绑线路数据；发送所述经过发送前处理的多使用者数据，以生成经发送的多使用者数据；和通过接收所述经发送的多使用者数据来生成接收多使用者数据；解码所述接收多使用者数据，包括向所述接收多使用者数据施加块处理，以产生处理后的接收多使用者数据；向所述处理后的接收多使用者数据施加反馈处理，以生成经滤波的多使用者数据；和执行以下步骤之一当所述经滤波的多使用者数据来自所述未捆绑线路组时，使用一判决设备生成解码后的未捆绑线路多使用者数据；或者当所述经滤波的多使用者数据来自所述被捆绑线路组时，使用一被捆绑线路处理单元生成解码后的被捆绑线路多使用者数据。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，向所述处理后的接收多使用者数据 施加反馈处理以生成经滤波的多使用者数据的步骤包括将所述解码后的未捆绑线路多使用者数据和所述解码后的被捆绑线路多使 用者数据作为输入提供给一反馈滤波模块；和从所述处理后的接收多使用者数据中减去反馈滤波模块输出数据，以生成 经滤波的多使用者数据。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述使用一被捆绑线路处理单元生 成解码后的被捆绑线路多使用者数据的步骤包括向所述经滤波的多使用者数据施加块处理，以产生处理后的被捆绑线路多 使用者数据；和将所述处理后的被捆绑线路多使用者数据提供给一判决设备，以产生所述 解码后的被捆绑线路多使用者数据。
4、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括更新以下处理中的至少一个 向所述原始被捆绑线路数据施加的块处理；向所述接收多使用者数据施加的块 处理；或者向所述处理后的接收多使用者数据施加的反馈处理。
5、 才艮据权利要求3所述的方法，进一步包括更新向所述经滤波的多^f吏用者 数据施加的块处理。
6、 根据权利要求1所述的方法，其中，向所述原始被捆绑线路数据施加块 处理以生成处理后的原始多使用者数据的步骤包括以下步骤中的至少一个执 行一个或多个复杂转子才喿作；或施加矩阵乘法；进一步地，向所述接收多使用者数据施加块处理以产生处理后的接收多使 用者数据的步骤包括以下步骤中的至少 一个执行一个或多个复杂转子操作； 或施加矩阵乘法。
7、 根据权利要求3所述的方法，其中，向所述经滤波的多使用者数据施加 块处理以产生处理后的被捆绑线路多使用者数据的步骤包括以下步骤中的至少 一个执行一个或多个复杂转子操作；或施加矩阵乘法。
8、 一种用于在包括多条DSL线路的矢量化DSL系统中发送数据的方法， 所述多条DSL线路包括多条未捆绑线路和多条#1捆绑线路，该方法包括发送多使用者数据，包括在发送前对原始被捆绑线路数据进行块处理，以产生处理后的原始被捆 绑线路数据；和对原始未捆绑线路数据和所述处理后的原始被捆绑线路数据进^f于预编 码，以生成用于发送的多使用者数据； 接收所述多使用者数据；和对所接收的多使用者数据中的接收被捆绑线路数据进行处理，处理所述接 收被捆绑线路数据的步骤包括对所述接收被捆绑线路数据进行块处理，以产生处理后的接收被捆绑线 路数据；对所述处理后的接收i支捆绑线路数据进行反馈处理，以产生经滤波的经 滤波的被捆绑线路数据；和 将所述经滤波的被捆绑线路数据提供给一判决设备。
9、 根据权利要求8所述的方法，进一步地，所述预编码的步骤包括 对所述未捆绑线路数据和所述处理后的原始被捆绑线路数据进行反馈处理，以产生经减法的多使用者数据；和对所述经减法的多使用者数据进行块处理。
10、 根据权利要求8所述的方法，进一步包括更新以下处理的至少一个 对所述原始被捆绑线路数据进行的块处理；对所述接收被捆绑线路数据进行的 块处理；或者对所述处理后的接收被捆绑线路数据进行的反馈处理。
11、 根据权利要求9所述的方法，进一步包括更新以下处理的至少一个 对所述未捆绑线路数据和所述处理后的原始被捆绑线路数据进行的反馈处理； 或对所述经减法的多使用者数据进行的块处理。
12、 根据权利要求8所述的方法，其中，对所述原始被捆绑线路数据进行 块处理的步骤包括以下步骤中的至少一个执行一个或多个复杂转子操作；或 施加矩阵乘法;-进一步地，对所述接收被捆绑线路数据进行块处理的步骤包括以下步骤中 的至少一个执行一个或多个复杂转子操作；或施加矩阵乘法。
13、 根据权利要求9所述的方法，其中，对所述经减法的多使用者数据进 行块处理的步骤包括以下步骤中的至少一个执行一个或多个复杂转子操作； 或施加矩阵乘法。
14、 一种连接到矢量化DSL的控制器，所述DSL系统包括未捆绑DSL线 路组和被捆绑DSL线^各组其中，所述控制器被配置为监控由连接到所述DSL系统的一个或多个接收 机计算的误差度；并且进一步地，所述控制器被配置为更新以下部件中的至少一个 所述DSL系统上的发射^L的一个或多个可编程部件；或 所述DSL系统上的"^妻收^L的一个或多个可编程部件。
15、 根据权利要求14所述的控制器，其中，所述矢量化DSL系统沿上行 方向运行；并且进一步地，所述控制器更新以下才喿作中的至少一个连接到所述被捆绑线路组的一个或多个发射机中所施加的前馈操:作； 连接到所述DSL系统的一个或多个接收机中的前馈操作；或 连接到所述DSL系统的一个或多个接收机中的反馈搡作。
16、 根据权利要求14所述的控制器，其中，所述矢量化DSL系统沿下行 方向运行；并且进一步地，所述控制器更新以下才喿作中的至少一个连接到所述DSL系统的一个或多个发射机中所施加的前馈操作； 连接到所述DSL系统的一个或多个发射机中所施加的反馈操作； 连接到所述被捆绑线路组的一个或多个接收机中所施加的前馈操作；或 连接到所述被捆绑线路组的 一个或多个接收机中所施加的反馈操作。
17、 一种用于在包括多条DSL线路的多使用者矢量化DSL系统中对用于 发送的数据进行预编码的方法，所述DSL线路包括多条未捆绑线路和多条被捆 绑线路，该方法包括向预编码器输入端提供多使用者数据；预编码所述多使用者数据以生成经预编码的数据，其中，预编码所述多使 用者数据的步骤包括当所述数据来自被捆绑线路时，施加一静态被捆绑线路数据滤波器，以 生成经滤波的被捆绑线路数据以便被接收机解码，其中，所述静态被捆 绑线路数据滤波器包括施加于被捆绑线路数据的块线路处理；或 当所述数据来自未捆绑线路时，向所述多使用者数据施加一^f吏用者可变 反馈滤波器，以生成经滤波的未捆绑线路数据；和 在预编码器输出端处提供所述经预编码的数据。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中，所述块线路处理包括SVD处理。
19、 根据权利要求17所述的方法，其中，所述使用者可变反馈滤波器仅仅 在信号功率》串音功率时施加。
20、 根据权利要求17所述的方法，其中，自适应地执行对所述多使用者数 据的预编码。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，当所述经预编码的数据违背功率 代价限制时不对所述编码数据进行预编码。
22、 根据权利要求17所述的方法，其中，所述经预编码的数据包括所述经 滤波的被捆绑线路数据和所述经滤波的未捆绑线路数据。
23、 一种用于在包括多条DSL线路的多使用者矢量化DSL系统中操作音 调预测GDFE的方法，所述DSL线路包括多条未捆绑线路和多条未捆绑线路， 该方法包4舌接收多使用者数据；其中，当所述多使用者数据是被捆绑线路数据时，施加一静态被捆绑线路 数据滤波器，并施加一 自适应被捆绑线路数据滤波器以便从所述被捆绑线路数 据移除噪声，其中所述静态被捆绑线路数据滤波器包括施加于被捆绑线路数据 的块线i 各处理；或进一步地，当所述多使用者数据为未捆绑线路数据时，施加一静态未捆绑线路数据滤波器以便从所述未捆绑线路数据移除串音，并且施加一 自适应未捆 绑线路数据滤波器以便从所述未捆绑线路数据移除噪声。
24、 根据权利要求23所述的方法，其中，所述块线路处理包括SVD处理。
25、 根据权利要求23所述的方法，其中，施加所述静态未捆绑线路数据滤 波器的步骤包括施加一静态前馈滤波器和施加一静态多使用者反馈滤波器。
26、 根据权利要求23所述的方法，其中，施加所述自适应未捆绑线路数据 滤波器的步骤包括施加一 自适应多使用者反馈滤波器。
27、 根据权利要求23所述的方法，其中，施加所述自适应被捆绑线路数据 滤波器的步骤包括施加 一 自适应多使用者反馈滤波器。
28、 根据权利要求27所述的方法，其中，所述自适应多使用者反馈滤波器 是下一使用者误差预测器。
29、 根据权利要求28所述的方法，其中，所述自适应多使用者反馈滤波器 是下一使用者误差预测器。
30、 根据权利要求28所述的方法，其中，所述下一使用者误差预测器使用 MMSE自适应算法，以便利用根据判决输入和判决输出之间的差计算出的误差， 来估计和/或更新所述自适应多使用者反馈滤波器的一个或多个系数。
31、 根据权利要求29所述的方法，其中，所述下一使用者误差预测器使用 MMSE自适应算法，以便利用根据判决输入和判决输出之间的差计算出的误差， 来估计和/或更新所述自适应多使用者反馈滤波器的一个或多个系数。
32、 一种计算机程序产品，包括 机器可读介质；和包含在所述机器可读介质中的程序指令，该程序指令指定一种用于在包括 多条DSL线路的多使用者矢量化DSL系统中对用于发送的数据进行预编码的 方法，所述DSL线路包括多条未捆绑线路和多条被捆绑线路，该方法包括预编码所述多使用者数据以生成经预编码的数据，其中，所述预编码所 述多使用者数据包括当所述数据来自被捆绑线路时，施加一静态被捆绑线路数据滤波器，以生成经滤波的被捆绑线路数据以便被接收机解码，其中，所述静态被捆绑线路数据滤波器包括施加于被捆绑线路数据的块线路处理；或 当所述数据来自未捆绑线路时，向所述多使用者数据施加一^f吏用者可 变反馈滤波器，以生成经滤波的未捆绑线路数据。
33、 根据权利要求32所述的计算机程序产品，其中，所述块线路处理包括 SVD处理。
34、 根据权利要求32所述的计算机程序产品，其中，所述使用者可变反馈 滤波器仅仅在信号功率〉> 串音功率时施加。
35、 根据权利要求32所述的计算机程序产品，其中，自适应地执行对所述 多使用者数据的预编码。
36、 根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中，当所述经预编码的数 据将违背功率代价限制时不对所述编码数据进行预编码。
37、 根据权利要求32所述的计算机程序产品，其中，所述经预编码的数据 包括所述^^皮捆绑线路数据和所述未捆绑线路数据。
38、 一种计算机程序产品，包括 机器可读介质；和包含在所述机器可读介质中的程序指令，该程序指令指定一种用于在包括 多条DSL线路的多使用者矢量化DSL系统中操作音调预测GDFE的方法，所 述DSL线路包括多条未捆绑线路和多条未捆绑线路，该方法包括当所述多使用者数据是被捆绑线路数据时，施加一静态被捆绑线路数 据滤波器，其中所述静态被捆绑线路数据滤波器包括施加于被捆绑线 路数据的块线路处理，并且施加一 自适应被捆绑线路数据滤波器以便 从所述被捆绑线路数据移除噪声；或当所述多使用者数据为未捆绑线路数据时，施加一静态未捆绑线路数 据滤波器以便从所述未捆绑线路数据移除串音，并且施加一 自适应未
39、 根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中，所述块线路处理包括SVD处理。
40、 根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中，施加所述静态未捆绑 线路数据滤波器的步骤包括施加一静态前馈滤波器和施加一静态多使用者反馈 滤波器。
41、 根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中，施加所述自适应未捆 绑线路数据滤波器的步骤包括施加一 自适应多使用者反馈滤波器。
42、 根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中，施加所述自适应被捆 绑线路数据滤波器的步骤包括施加一 自适应多使用者反馈滤波器。
43、 根据权利要求41所述的计算机程序产品，其中，所述自适应多使用者 反馈滤波器是下一使用者误差预测器。
44、 根据权利要求42所述的计算机程序产品，其中，所述自适应多使用者 反馈滤波器是下 一使用者误差预测器。
45、 根据权利要求43所述的计算机程序产品，其中，所述下一使用者误差 预测器使用MMSE自适应算法，以便利用根据判决输入和判决输出之间的差计 算出的误差，来估计和/或更新所述自适应多使用者反馈滤波器的一个或多个系 数。
46、 根据权利要求44所述的计算机程序产品，其中，所述下一使用者误差 预测器使用MMSE自适应算法，以便利用根据判决输入和判决输出之间的差计 算出的误差，来估计和/或更新所述自适应多使用者反馈滤波器的一个或多个系 数。
47、 一种DSL系统，包括 上游发射机，其中所述上游发射机包括被捆绑线路处理单元，该单元在发送前对被捆绑线路数据执行块线路 处理； — 信道；和上游接收机，其中所述接收机通过所述信道连接于所述发射机，进一步地 所述接收机包括被捆绑线路数据处理单元；和 未捆绑线路数据处理单元。
48、 根据权利要求47所述的系统，其中，所述上游接收机进一步包括一全 数据处理单元，该处理单元被配置为处理被捆绑线路数据和未捆绑线路数据。
49、 根据权利要求47所述的系统，其中，所述被捆绑线路数据处理单元包 括一块线路处理单元。
50、 根据权利要求49所述的系统，其中，所述块线路处理单元被配置为执 行SVD处理。
51、 根据权利要求47所述的系统，其中，所述未捆绑线路数据处理单元包 括一串音消除单元。
52、 根据权利要求51所述的系统，其中，所述串音消除单元包括一使用者 可变反馈环路。
53、 根据权利要求47所述的系统，其中，所述未捆绑线路数据处理单元包 括一 自适应噪声消除反馈环路。
54、 一种DSL系统，包括 下游发射机，包括被捆绑线路数据处理单元；和 未捆绑线路数据处理单元； 信道；和下游接收机，其中所述接收机通过所述信道连接于所述发射机，进一步地， 所述接收机包括被捆绑线路数据处理单元，该单元在所述发射机通过所述信道向所述 接收机发送被捆绑线路数据后，对所述被捆绑线路数据执行块线路处理。 —
55、 根据权利要求54所述的系统，其中，所述下游接收机进一步包括一全 数据处理单元，该处理单元被配置为处理被捆绑线路数据和未捆绑线路数据。
56、 根据权利要求54所述的系统，其中，所述发射机被捆绑线路数据处理单元包括一块线路处理单元。
57、 根据权利要求56所述的系统，其中，所述发射机被捆绑线路数据处理 单元的块线路处理单元被配置为执行SVD处理。
58、 根据权利要求54所述的系统，其中，所述未捆绑线路数据处理单元包 括一串音预消除单元。
59、 根据权利要求58所述的系统，其中，所述串音消除单元包括一使用者 可变反馈环路。
全文摘要
方法、装置、系统和计算机程序产品专注于单边矢量化系统，该系统包括被捆绑线路组，所述被捆绑线路组具有矢量化群中的两条以上被捆绑DSL线路，其中可以实现其他技术，例如预编码、音调预测GDFE、音调转子和排序技术。通过对例如GDFE和/或预编码器构造中的矢量化编码系统进行嵌套，可以在上游和下游针对单个客户改善被捆绑组中的线路性能。这种被捆绑群中的DSL线路具有应用于发送侧和接收侧的转子以便为这些线路实现更高的性能。上述相关应用中的GDFE和预编码系统所使用的三角矩阵可以在这方面被修改。
文档编号H04B3/32GK101194435SQ200680020603
公开日2008年6月4日 申请日期2006年3月16日 优先权日2005年6月10日
发明者乔治斯·吉尼斯, 约翰·M·卡尔夫 申请人:适应性频谱和信号校正股份有限公司