[发明专利]用于串扰系数的快速和准确获取的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于有线多载波或多音通信系统中的串扰系数的快速和准确获取的方法和设备。

背景技术

串扰(或信道间干扰)是用于多输入多输出(MIMO)通信系统、诸如数字订户线(DSL)通信系统的信道损伤的主要来源。

随着对较高数据速率的需求的增加，DSL系统正在朝着更高频带演进，其中，相邻传输线路(也就是说，紧密接近的传输线路，诸如电缆结合器中的扭绞铜线对)之间的串扰更加明显(频率越高、耦合越多)。

可以用以下线性模型来描述MIMO系统：

Y(k)＝H(k)x(k)+z(k)(1)

其中，N分量复矢量X或者说Y表示在N个信道上发射或者说分别从其接收到的符号的离散频率表示，其是频率/载波/音调索引k的函数，

其中，将N×N复矩阵H称为信道矩阵：信道矩阵H的第(i，j)分量描述通信系统如何响应于正向第j信道输入端发射的符号而在第i信道上产生信号；信道矩阵的对角元素描述直接信道耦合，并且信道矩阵的非对角元素描述信道间耦合(也称为串扰系数)，

并且其中，N分量复矢量Z表示N个信道上的加性噪声，诸如射频干扰(RFI)、热噪声和外来干扰。

已开发了不同的策略用以缓解串扰并使有效吞吐量、到达范围和线路稳定性最大化。这些技术逐渐地从静态或动态频谱管理技术演进至多用户信号协调(或矢量化)。

用于减少信道间干扰的一种技术是联合信号预编码：发射数据符号在通过相应通信信道发射之前联合地通过预编码器。该预编码器使得预编码器和通信信道的级联在接收机处几乎没有导致干扰。通常，预编码器执行要在多个信道上联合地发射的频率样本的行矢量与预编码矩阵的矩阵积，从而补偿输入串扰的估计。

用于减少信道间干扰的另一技术是联合信号后处理：接收的数据符号在被检测到之前联合地通过后编码器。该后编码器使得通信信道和后编码器的级联在接收机处几乎没有导致干扰。通常，后编码器执行从多个信道联合地接收到的频率样本的行矢量与串扰抵消矩阵的矩阵积，从而抵消所招致串扰的估计。

信号预编码特别适合于下游通信(朝向客户端驻地)，而信号后处理特别适合于上游通信(来自客户端驻地)。任一种技术常常被称为信号矢量化。

通常在业务聚合点处执行信号矢量化，其中，可获得同时地在多个通信信道上发射或从其接收到的所有数据符号。例如，有利地在数字订户线接入复用器(DSLAM)内执行信号矢量化。

对信号被联合地处理的矢量化群组(亦即通信线路组)的选择对于实现良好的串扰抵消性能而言是相当关键的。在矢量群组内，将每个通信线路视为向该群组的其他通信线路中引发串扰的干扰线路，并且该同一通信线路被视为从该群组到其他通信线路接收串扰的受干扰线路(victim line)。来自不属于该矢量群组的线路的串扰被视为外来噪声且未被抵消。

理想地，矢量群组应与在物理上显著地彼此相互影响的通信线路的整个集合匹配。然而，由于国家规章策略和/或有限矢量化能力的本地环路非绑定可防止此类穷举方法，在这种情况下，矢量群组将仅包括所有物理上相互影响的线路的子集，从而提供有限的串扰抵消性能。

信号矢量化的性能关键性地取决于预编码或抵消矩阵的分量值，该分量值将根据实际和变化的串扰耦合来计算和更新。

一种用于估计串扰系数的现有技术方法包括步骤：

-通过多个干扰器信道中的相应干扰器信道来同时地发射多个相互正交串扰导频序列，

-在发射导频序列的同时测量在受干扰信道上招致的错误，

-使错误测量结果与所述多个串扰导频序列中的相应串扰导频序列相关，从而提供多个相关错误测量，

-基于所述多个相关错误测量中的相应相关错误测量来估计从所述多个干扰器信道到受干扰信道中的串扰系数。

也就是说，收发机单元发送下游或上游导频序列。测量受干扰信道上的干扰和噪声两者的错误样本被反馈到矢量化控制器。错误样本与给定导频序列相关，以便从特定线路获得串扰贡献。为了拒绝来自其他线路的串扰贡献，例如通过使用包括‘+1’和‘-1’反相符号的沃尔什-哈达玛序列来使得导频序列正交。串扰估计被用于更新预编码或抵消矩阵。可根据需要来重复该过程以获得越来越准确的估计。

这种现有技术方法已被国际电信联盟(ITU)采用以供VDSL2收发机使用，并且在题为“Self-FEXT cancellation(Vectoring)For Use with VDSL2Transceivers”、参考文献G.993.5(04/2010)的推荐中有所描述。