[发明专利]一种在数字用户线技术中进行通信的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术，尤其涉及一种在数字用户线技术中进行通信的方法和装置。 

背景技术

ADSL(非对称数字用户线)技术经过多年的发展，已经从第一代的ADSL发展到现在的ADSL2(第二代ADSL)、ADSL2+(下行带宽扩展的ADSL2)以及更新的VDSL2(第二代甚高速数字用户线)，其使用的频带在逐渐增加，相应的带宽也在逐渐增加。ADSL和ADSL2下行使用1.1MHz以下的频谱能够提供最大8Mbps的下行速率，ADSL2+将下行带宽扩展到2.2MHz，能够提供最大24Mbps的下行速率，而VDSL2甚至使用高达30MHz的频谱，能够提供最高上下行对称100Mbit/s的接入速率。上述各种数字用户线技术统称为xDSL。 

由于xDSL的传输媒质是非屏蔽双绞线，不同双绞线之间存在电磁耦合，因此，一对双绞线上传输的信号会通过电磁耦合的途径传输到另外的双绞线上，形成串扰。为了降低这种串扰，双绞线采用了不同的绞距，而且xDSL本身采用差分信号传送和接收，尽可能利用双绞线的对称性抵消共模干扰信号，现实中双绞线的对称性还是有限的，串扰依旧存在。另外，外界环境中的干扰信号也会耦合到双绞线上，因为双绞线的对称性有限而转换成差模信号形成干扰。 

线对之间的串扰会对业务造成很大的影响。例如，当线对1训练时其相邻的线路没有业务，在给定的信噪比容限下能获得较高的激活速率，而此后相邻的线路也开始训练，这些线路发出的信号在线对1上产生的串扰信号导致的噪 声增减的幅度有可能达到十几个dB，此时原先设定的线对1的信噪比容限(一般为6dB)不能保证线路以原来的误码率和速率运行，此时轻则误码率增大，重则掉线重训练，导致业务中断。这个问题在VDSL2的情况下更为严重，因为VDSL2的频率高，线路短，而远端串扰随着频率的增大而增大，随着距离的增加而衰减，因而串扰影响更大。ADSL2+定义了快速训练方式，尽管有快速重训练能够使得连接最快能在3秒种内恢复，但是对于业务的影响是无法完全避免的，而且有些业务会因为诸如掉线的问题而需要重新连接，比如IP电话等，所以保持通信连接质量良好(如，不掉线)对于业务的质量和用户体验有着很重要的意义。 

在现有技术中，有下述三种方案可以应对这种因为邻近的线路从没有使用的静默状态(在静默状态下，线路上没有信号)转入正常使用产生的串扰，下面对上述三种技术方案分别进行描述。 

方案一，通过提高线对1的目标信噪比容限，在线对1训练时预留更多的信噪比容限，这样当串扰突然增大时只要增大幅度不达到或超过目标信噪比容限，通信依然能保持目标误码率，并且有足够的余量而不至于重训练。这种技术方案的好处是简单实用，不足之处是提高信噪比容限将导致线对1的可获得速率降低，而且由于串扰噪声一般不是平坦的，也就是说不同频点的噪声功率谱密度是不同的，而信噪比容限是一个平坦的值，它将所有子信道的信噪比预留基本相同的值作为容限，考虑到实际上串扰只在某些频率范围较严重，因此在哪些串扰影响很小的频段，过高的信噪比带来传输容量的浪费。 

方案二，使用无缝速率适配(Seamless Rate Adaptation，SRA)，当线路因为串扰导致信噪比降低时，SRA通过降低受影响的子载波上调制的比特数来保证信噪比容限，从而误码率不高于目标值，这种方案能够自动根据噪声的分布调整比特分布，因而避免了方案一的问题。但是SRA需要根据信噪比的变化计算并更新子载波的比特表和增益表(多载波通信时，各子载波上的比特分配表和增益调整表，参见ITU-T的ADSL或者VDSL标准)，数据量较大，受开 销通道的传输能力的影响，其响应速度比较慢，而邻近线路的串扰是在进入训 练的瞬间突然增大的，因此，很有可能SRA还来不及完成调整收发装置就因为连续出错而重训练了。更进一步，SRA需要在接收装置和发送装置之间传送大量的数据(比特和增益表)，而此时信道的信噪比已经下降，SRA更新比特和增益表的过程本身有可能出错而失败。