专利名称：数据处理方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据处理方法、装置及系统。
背景技术：
不同种类的数字用户线路(X Digital Subscriber Line，XDSL)技术是一种在电话双绞线，即无屏蔽双绞线(Unshielded Twist Pair，UTP)传输的高速数据传输技术，除了基带传输的数字用户线路(Digital SubscriberLine，DSL)外，通带传输的xDSL利用频分复用技术使得xDSL与传统电话业务(POTS)共存于同一对双绞线上，其中xDSL占据高频段，POTS占用4KHz以下基带部分，POTS信号与xDSL信号通过分离器分离，通带传输的xDSL采用离散多音频调制(DMT)。
随着xDSL技术使用频带的提高，串扰(Crosstalk)尤其是高频段的串扰问题表现得日益突出，由于xDSL上下行信道采用频分复用，近端串扰(NEXT)对系统的性能产生的危害不太大；但远端串扰(FEXT)会严重影响线路的传输性能；当一捆电缆内有多路用户都要求开通xDSL业务时，会因为远端串扰(FEXT)使一些线路速率低、性能不稳定、甚至不能开通等，最终导致DSL接入复用器(DSLAM)的出线率比较低。
目前，引导数字用户线路(vectored-DSL)技术主要是利用在DSLAM端进行联合收发的可能性，使用信号处理的方法来抵消FEXT的干扰，最终使每一路信号中不存在FEXT干扰，如图1所示，为现有DSLAM端同步发送信号的结构示意图；如图2所示，为现有DSLAM端同步接收信号的结构示意图。
将图1、图2所示的共享信道H在频率域第k个子载频(tone)上可以表示为矩阵形式
其中，hij是从线对j到线对i的传输方程。在实际情况下，i，j等于共享信道中相互具有串扰关系的信道个数，在这里设为M。那么H是一个M×M的信道传输矩阵，又分别设x是一个M×1的信道输入向量，y是一个M×1的信道输出向量，n是一个M×1的噪声向量，则信道传输方程可以表示为如下形式 y＝Hx+n 对于上行，在局端(Central Office，CO)做信号的联合接收处理，在接收端引入一个串扰抵消器W，接收到的信号为 当WH为一个对角矩阵时，串扰可以得到消除。
对于下行，在CO端做信号的联合发送处理，在CO端引入一个预编码器P，那么发送的信号为 接收端接收到的信号为 当HP为一个对角阵时，串扰可以得到消除。
现有技术中采用置零算法将WH和HP转化为对角矩阵，即对于上行方向，串扰抵消器为 W＝DH-1 那么得出接收端接收到的信号用向量就可以表示为 y＝Dx+Wn 对于下行方向，串扰消除预编码器为 P＝H-1D 那么得出接收端接收到的信号可以用向量表示为 y＝Dx+n 其中，D为H的对角矩阵。
由此可见，采用置零算法需要计算信道矩阵的逆，当用户数较多时，信道矩阵的维数随之增加，计算复杂度大大提高，导致在实际中的应用较为困难。
发明内容
本发明实施例提供一种数据处理方法、装置及系统，以降低计算复杂度，从而更好地消除干扰，以便于在实际中应用。
本发明实施例提供了一种数据处理的方法，该方法具体包括 获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示； 将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵； 根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵； 将所述逆矩阵发送出去。
上述方法，大大降低了计算复杂度，有利于在实际中应用。
本发明实施例还提供了一种数据处理装置，该装置具体包括 获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示； 分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵； 运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵； 接口模块，用于将所述逆矩阵发送至预编码器或串扰抵消器。
上述装置，大大降低了计算复杂度，有利于在实际中应用。
本发明实施例提供了一种数据处理系统，该系统具体包括发送方、预编码器、共享信道和接收方，其中，发送方将欲发送信号依次通过预编码器和共享信道发送至接收方，其中，所述发送方包括数据处理装置，所述数据处理装置包括 获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示； 分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵； 运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵； 接口模块，用于在发送方将信号发送至预编码器之前将所述逆矩阵发送至预编码器。
上述系统，大大降低了计算复杂度，较好地消除了串扰，有利于在实际中应用。
本发明实施例提供了一种数据处理系统，该系统具体包括发送方、串扰抵消器、共享信道和接收方，其中，发送方将欲发送信号依次通过共享信道和串扰抵消器发送至接收方，所述接收方包括数据处理装置，所述数据处理装置包括 获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示； 分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵； 运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵； 接口模块，用于在发送方将信号发送至串扰消除器之前将所述逆矩阵发送至串扰抵消器。
上述系统，大大降低了计算复杂度，较好地消除了串扰，有利于在实际中应用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为现有DSLAM端同步发送信号的结构示意图； 图2为现有DSLAM端同步接收信号的结构示意图； 图3为本发明数据处理方法实施例的流程图； 图4为本发明数据处理装置实施例的结构示意图； 图5为本发明数据处理系统实施例一的结构示意图； 图6为本发明数据处理系统实施例二的结构示意图。
具体实施例方式 如图3所示，为本发明数据处理方法实施例的流程图，该方法具体包括 步骤101、获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示； 例如可将共享信道数据用共享信道矩阵H表示，其具体表示形式如下
其中M表示共享信道中相互具有串扰关系的信道个数； 步骤102、将上述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵； 上述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素；例如可将共享信道矩阵
作如下分解 H＝DB+EB； 当M为偶数时，
其中，(n＝1，2，…N，N＝M/2)；0表示2阶零矩阵。
当M为奇数时，
其中，(n＝1，2，…N-1，N＝(M+1)/2)；hMM为共享信道矩阵对角线上最后一个元素，0表示2阶零矩阵且上述矩阵最后一行的0矩阵为1×2阶零矩阵，最后一列0矩阵为2×1阶零矩阵；
步骤103、根据分解后的上述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵； 根据分解后的DB和EB，对H做逆运算，根据矩阵的对角占优性， 另外，上述共享信道矩阵可以分解成任意两个矩阵之和，只要上述矩阵DB可以表示为如下形式即可
即Dnn可以为2×2阶矩阵，也可以为3×3阶矩阵等等，但是由于2×2阶矩阵计算量最少，所以本实施例中的Dnn采用2×2阶矩阵； 步骤104、将上述逆矩阵发送出去。
将运算结果即发送至预编码器或串扰抵消器，上述预编码器为 上述串扰消除器为 其中，D为矩阵H的对角矩阵； 另外，在将运算结果发送至预编码器之后还可以包括将欲发送的信号x依次通过预编码器P和共享信道H发送至接收方，此时接收方接收的信号为 其中， 在将运算结果发送至串扰抵消器之后还可以包括将欲发送的信号x依次通过共享信道H和串扰抵消器W发送至接收方，此时接受方接收的信号为 其中， 且当M为偶数时，
当M为奇数时，
由此可见，采用上述方法的主要计算量来源于DB的逆，而DB由2阶对角块组成，因此其逆主要是求2阶块的逆，下面对DB的逆进行分析 当M为偶数时，
当M为奇数时，
由于，根据矩阵运算中的二阶矩阵求逆方法，可以得出 对二阶矩阵求逆的计算量为6次乘法运算。当M为偶数时，需要的计算量为6N＝6(M/2)＝3M次乘法运算；当M为奇数时，需要的计算量为6(N-1)+1＝6[(M+1)/2-1]}+1＝3M-2次乘法运算，因此采用该方法的计算复杂度为O(M)，而采用置零算法的计算复杂度为O(M3)。
上述方法，大大降低了计算复杂度，较好地消除了串扰，有利于在实际中应用。
如图4所示，为本发明数据处理装置实施例的结构示意图，该装置具体包括获取模块111，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；分解模块112，用于将上述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；运算模块113，用于根据分解后的上述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；接口模块114，用于将上述逆矩阵发送至预编码器或串扰抵消器。
上述准对角阵的表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素；例如一个10×10阶的共享信道矩阵可以转换为具有5个2阶矩阵的准对角阵，也可以表示为具有3个3阶矩阵和共享信道矩阵对角线上的最后一个元素的准对角阵，还可以表示为具有2个4阶矩阵和1个2阶矩阵的准对角阵。
上述装置利用获取模块获取共享信道的数据，利用分解模块将共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，并利用运算模块根据上述矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵，最后利用接口模块将运算结果发生至预编码器或串扰抵消器。
上述装置，可以大大降低计算复杂度，因而有利于在实际中应用。
如图5所示，为本发明数据处理系统实施例一的结构示意图，该系统具体包括发送方2、预编码器1、共享信道3和接收方4，其中，发送方2将欲发送信号依次通过预编码器1和共享信道3发送至接收方4，上述发送方2包括数据处理装置11，该数据处理装置11包括获取模块111，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；分解模块112，用于将上述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；运算模块113，用于根据分解后的上述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；接口模块114，用于在发送方将信号发送至预编码器之前将上述逆矩阵发送至预编码器。
上述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
上述系统是从局端到用户端传输信号的，即通常所说的下行传输，由于各用户分布于不同的位置，各线路信道信息在接收端无法共享，该系统通过在发送端做预编码以抑制线路中的串扰，即在发送端通过设计预编码器，对传输数据进行预处理，从而保证了传输到各用户的数据没有串扰干扰；同时由于该系统采用数据处理大大降低计算复杂度。
上述系统，大大降低了计算复杂度，较好地消除了串扰，有利于在实际中应用。
如图6所示，为本发明数据处理系统实施例二的结构示意图，该系统具体包括发送方2、串扰抵消器5、共享信道3和接收方4，其中，发送方2将欲发送信号依次通过共享信道3和串扰抵消器5发送至接收方4，上述接收方4包括数据处理装置11，该数据处理装置11包括获取模块111，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；分解模块112，用于将上述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；运算模块113，用于根据分解后的上述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；接口模块115，用于在发送方将信号发送至串扰消除器之前将上述逆矩阵发送至串扰抵消器。
上述对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
上述系统是从用户端到局端传输信号的，即通常所说的上行传输，上行传输由于各用户在局端可以进行联合接收处理，因此上行传输采用在接收端进行联合串扰抵消，即在接收端对接收数据通过串扰抵消器做联合串扰抵消处理，以保证接收到的各用户数据没有串扰干扰；同时由于该系统采用数据处理大大降低计算复杂度。
上述系统，大大降低了计算复杂度，有效地消除了串扰，有利于在实际中应用。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种数据处理方法，其特征在于包括
获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；
将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；
根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；
将所述逆矩阵发送出去。
2、根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于所述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
3、根据权利要求1或2所述的数据处理方法，其特征在于所述将所述逆矩阵发送出去具体包括将所述逆矩阵发送至预编码器或串扰抵消器。
4、根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于所述将所述逆矩阵发送至预编码器之后还包括将欲发送的信号依次通过预编码器和共享信道发送至接收方。
5、根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于所述将所述逆矩阵发送至串扰抵消器之后还包括将欲发送的信号依次通过共享信道和串扰抵消器发送至接收方。
6、一种数据处理装置，其特征在于包括
获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；
分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；
运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；
接口模块，用于将所述逆矩阵发送至预编码器或串扰抵消器。
7、根据权利要求6所述的数据处理装置，其特征在于所述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
8、一种数据处理系统，包括发送方、预编码器、共享信道和接收方，其中，发送方将欲发送信号依次通过预编码器和共享信道发送至接收方，其特征在于所述发送方包括数据处理装置，所述数据处理装置包括
获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；
分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；
运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；
接口模块，用于在发送方将信号发送至预编码器之前将所述逆矩阵发送至预编码器。
9、根据权利要求8所述的数据处理系统，其特征在于所述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
10、一种数据处理系统，包括发送方、串扰抵消器、共享信道和接收方，其中，发送方将欲发送信号依次通过共享信道和串扰抵消器发送至接收方，其特征在于所述接收方包括数据处理装置，所述数据处理装置包括
获取模块，用于获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；
分解模块，用于将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；
运算模块，用于根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；
接口模块，用于在发送方将信号发送至串扰消除器之前将所述逆矩阵发送至串扰抵消器。
11、根据权利要求10所述的数据处理系统，其特征在于所述准对角阵表示形式如下
其中，D11…D(N-1)(N-1)表示n阶矩阵，DNN表示n阶、(n-1)阶、(n-2)阶、…2阶矩阵或共享信道矩阵对角线上的最后一个元素。
全文摘要
本发明涉及一种数据处理方法，该方法包括获取共享信道数据，并将该共享信道数据用共享信道矩阵进行表示；将所述共享信道矩阵分解为两个矩阵之和，其中一个矩阵为准对角阵；根据分解后的所述两个矩阵计算共享信道矩阵的逆矩阵；将所述逆矩阵发送出去；本发明还涉及一种数据处理装置及数据处理系统，上述方法、装置及系统大大降低了计算复杂度，有利于在实际中应用。
文档编号H04B3/02GK101471696SQ200710307040
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者方李明, 李有明, 陈子欢 申请人:华为技术有限公司