[发明专利]一种降低数字用户线路干扰的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种降低数字用户线路干扰的方法、装置和系统。 

背景技术

在数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)技术是一种通过电话双绞线，即无屏蔽双绞线(Unshielded Twist Pair，UTP)进行数据传输的高速传输技术，包括非对称数字用户线路(Asymmetrical Digital Subscriber Line，ADSL)、甚高速数字用户线路(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line，VDSL)、基于综合业务数字网(Integrated Services Digital Network，ISDN)的用户数字线路(ISDN Digital Subscriber Line，IDSL)等，xDSL是上述对数字用户线路的统称。 

除了IDSL和对称高速数字用户线路(Symmetric High bit rate Digital Subscriber Line，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，Plain Old Telephone Service)共存于同一对双绞线上，其中xDSL占据高频段，传统电话业务占用4千赫兹(KHz)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(Discrete Multi-Tone，DMT)调制。提供多路xDSL接入的系统称作数字用户线接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，DSLAM)。由于电磁感应原理，DSLAM接入的多路信号之间，会相互产生干扰，称为串音(Crosstalk)，包括近端串音(Near End Crosstalk，NEXT)和远端串音(Far End Crosstalk，FEXT)。NEXT和FEXT能量都会随着频段升高而增强。一方面，由于xDSL上下行信道采用频分复用，因此，NEXT对系统的性能不产生太大的危害，另一方面，由于xDSL使用的频段越来越宽，FEXT愈发严重地影响线路的传输性能。从香农公式C＝B·log₂(1+S/N)(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)可知，由于xDSL传输中 的串音体现为噪声的一部分，因此，严重的FEXT会显著地降低信道速率。当一捆电缆内有多路用户都要求开通xDSL业务时，会因为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。 

目前业界提出一种称为矢量化的数字用户线路(Vectored-DSL)技术，Vectored-DSL主要利用在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，最终消除每一路信号中FEXT干扰，如附图1a和附图1b所示，分别给出了在DSLAM端同步发送和同步接收的示意图，以下说明其工作原理。 

在附图1a和附图1b中，共享信道H在频率域第k个tone上可以表示为矩阵形式： 

(公式1) 

在公式1中，h_ij是从线对j到线对i的传输方程。在实际情况下，i，j相等且等于共享信道中相互具有串音关系的信道个数。此处假设共享信道中相互具有串音关系的信道个数为M，则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。最终，将信道传输方程表达为如下形式： 

y＝Hx+n            (公式1) 

对于上行，在中心局(Central Office，CO)端进行信号的联合接收处理，即，在CO端的矢量化数字用户线接入复用器(Vectored DSLAM，其功能模块见附图1c)引入一个串音抵消器(使用矩阵W表示)，则CO端接收到的信号为 

y~=Wy=WHx+Wn]]>(公式2) 

当矩阵WH为一个对角矩阵时，串音得到了消除。