[发明专利]一种信道矩阵的管理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明通信领域，尤其涉及一种应用于对数字用户线DSL信道矩阵的更新过程的信道矩阵管理方法及其装置。

背景技术

xDSL(通用数字用户线)是一种在无屏蔽双绞线(Unshielded Twist Pair，UTP)传输的高速数据传输技术，除了IDSL(ISDN数字用户线)和SHDSL等基带传输的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(Splitter)分离。通带传输的xDSL采用离散多音频调制(DMT)。提供多路xDSL接入的系统叫做DSL接入复用器(DSLAM)，其系统参考模型如图1所示。

电话双绞线作为一种传输信道，其无失真信道容量必须满足香农的信道容量公式：C=B·log2(1+SN),]]>其中C为信道容量，B为信号带宽，S为信号能量，N为噪声能量。由此可见，提高信号带宽和信号能量都能提高信道的传输容量。但是信号带宽由信道的幅频特性决定；信号能量被器件，频谱兼容等限定；两者均被限制在一定的范围内。因此xDSL的传输容量在这两个条件的基础上不可能进一步的提高。然而，从噪声能量N的角度考虑，只要降低噪声的能量，线路的传输容限能适当的增加。

随着xDSL技术使用的频带的提高，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)对系统的性能不产生太大的危害；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DSLAM的出线率比较低。

目前业界提出了vectored-DSL技术，主要利用在DSLAM端进行联合的收发的可能性，使用信号处理的方法来抵消远端串扰的干扰。最终使每一路信号中不存在远端串扰干扰，以提高传输容量。图2和图3分别示出了在DSLAM端同步发送和同步接收信号的工作情形。

图2和图3所示的共享信道H在频率域上可以表示为矩阵形式：

H_km(f)是从线对m到线对k的传输方程，当m＝k时，H_mm(f)表示用户m的直接信道；当m≠k时，H_km(f)表示用户m对用户k的串扰信道。又分别设X(f)是一个L×1的信道输入向量，Y(f)是一个L×1的信道输出向量，N(f)为噪声向量。最终，把信道传输方程表达为如下形式：

Y(f)＝H(f)X(f)+N(f)

在上下行频分复用的技术中，对于向量化和信道矩阵H仅仅只用考虑远端串扰。消除串扰的方法包括QR分解法和SVD分解法。在QR分解法对于下行信道串扰由下行向量接收器进行消除，对于上行信道串扰由上行向量接收器消除。

GDFE可用来估计用户的输入向量X。GDFE(Generalized DecisionFeedback Equalization)类似于DFE(从单个信道传输中消除信号间干扰的方法)，可应用于任何一个y＝Hx+n形式的信道。

参见图4，为下行向量接收器的示意图，其具体工作步骤如下：