[发明专利]多使用者矢量化DSL传输中的音调预编码

说明书

相关申请的交叉引用

根据美国法典第35章第119(e)条，本申请要求以下优先权权益：

于2005年6月2日提交的、标题为“TONAL PRECONDING(音调预编码)”的美国临时申请No.60/686,751(代理机构编号No.0101-p17p)，该临时申请所公开的内容出于所有目的通过引用合并于此。

于2005年7月10日提交的、标题为“DSL SYSTEM(DSL系统)”的美国临时申请No.60/698,113(代理机构编号No.0101-p28p)，该临时申请所公开的内容出于所有目的通过引用合并于此。

技术领域

本发明一般地涉及用于管理数字通信系统的方法、系统及装置。

背景技术

数字用户线(DSL)技术在现有的电话用户线(双绞线，也称为环路和/或铜设备)上为数字通信提供了大带宽，并且可以通过使用离散多音调(DMT)线路代码来调节用户线的特性，所述代码将若干比特分配给各音调(或子载波)，其能够被调节成在环路的每一端处在调制解调器(通常为既用作发送机又用作接收机的收发机)的训练/初始化期间所确定的信道条件。

在DSL通信系统中，可以通过减小在双绞线之间发生的串音来达到明显的性能增益，如本领域技术人员众所周知的。一种用于减小串音的技术是通过联合地处理由一组线路发送和/或接收的信号来抑制远端串音，这一般被称作并描述为“矢量化”。当在没有公共终结点的线路组之间应用矢量化来改进下游传输方向的性能时，则所述联合信号处理只能发生在发送侧。所述联合信号处理经常被描述为预编码。

对预编码进行改进的系统、装置、方法及技术将在本领域中展现明显进步。更具体地，对于为适应于信道和噪声中的变化的实现、允许基于功率限制的动态减法、并且利用模操作和抖动信号的预编码，用于实现这样的预编码的系统、装置、方法及技术同样将在本领域中展现明显进步。

发明内容

本发明实施例利用将减轻或移除多使用者之间的干扰信号(特别是串音)的预编码器，所述多个使用者的发送机是连通的(即，共享公共时钟)。其中，可以在诸如ADSL和VDSL的通信系统中，在矢量下游(一侧)情况下使用此类预编码和实现此类预编码的预编码器。

当U个使用者的U个发送机(每个使用者一个发送机)连通时，可以由矩阵信道H来建模从所述U个发送机到它们的U个接收机的信道，该矩阵的大小通常为U×U。可以利用众所周知的对方形矩阵的RQ因式分解将所述信道H分解为H＝RQ。如本领域技术人员众所周知的，Q矩阵可以被用作线性滤波器，R矩阵可以被用作用于减轻或移除串音的反馈滤波器。本发明实施例提供了在所述RQ因式分解中所述R矩阵的有效实现，所述RQ因式分解表征了多使用者下游矢量通信信道(例如DMT VDSL一侧或两侧传输信道)。提供了将xDSL用作示例通信系统的例子，但是本发明应用于可以使用矢量化多使用者广播预编码的任何系统。

如本领域技术人员众所周知的，可以将R＝SG中的G矩阵(其中S是迫使三角阵G的对角元素都为1的对角定标矩阵)解释为用于所述U个使用者的预编码器系数集合。在使用者u的接收器处，该使用者的SNR(信噪比)将与S的第u个对角元素中的所述预编码系数成比例。这些预编码器系数可以随着各用户使用的各音调而变化，并且取决于针对各音调选择的使用者的编码次序。在实际的系统中，信道H(或最坏情况噪声等同信道H)是可变的。本发明实施例更新所述R和Q矩阵以适应这样的可变性。此外，可以利用本发明来应用此类更新，或由矢量化系统的使用者开启或关闭来补偿针对所述DSL使用者的比特交换操作。

在应用所述反馈滤波器矩阵G之后，可以明显增加U条线路中的一条、一些或所有线路上的发送功率，从而迫使标量功率减小以符合发送功率约束，并且因此导致对利用所述矩阵G的预编码的使用损耗。这可以被称作“功率增强”问题。模运算可以用来减轻所述功率增强问题，并且所应用的模运算的基可以随着针对单个音调的单个预编码器内部的各使用者而变化。虽然模运算在本领域中是公知的，但是根据本发明实施例的可变模运算是新颖和非显而易见的。