[发明专利]TDD信号的基带处理

说明书

本文中的收发机和方法用于与通过有线线路的TDD通信相关联的信号的基带处理。该方法涉及使用单个流式I/O N/2‑点复数FFT内核用于N‑样本的发射信号块和接收信号块的基带处理。该处理包括将这些N‑样本的信号块转换为中间N/2‑点的信号。

技术领域

本文所建议的解决方案涉及基于离散傅里叶变换的基带通信系统的领域，基于离散傅里叶变换的基带通信系统经常称为离散多音调(DMT)系统，其中发射信号与接收信号在时间上被分离，即使用时分双工(TDD)。

背景技术

诸如xDSL的铜传输链路技术到今天为止正在向全世界28.6千万的订户提供接入宽带服务。不同代的DSL技术，诸如ADSL、ADSL2(+)、VDSL和VDSL2，在从1km到8km的范围上提供从几Mb/s上至大约100Mb/s范围中的数据速率。近来，对于宽带接入、家庭联网、以及4G移动网络回程，诸如例如LTE S1/X2接口回程，已经出现了对于电话级的铜上的千兆比特速度的需要。

新生代的类似DSL的系统能够在50-200米的范围中的非常短的线路/环路上提供这一容量。与更早的用于旧式系统的大约30MHz的最大带宽相比较，这样的环路提供100至200MHz的带宽用于数据传输。不像在频分双工方案(FDD)中的铜的不同频带中传输上行链路数据和下游数据的经典DSL系统，千兆比特DSL可以利用更加硬件友好的时分双工(TDD)，其中上游数据和下游数据以时间共享的方式利用整个铜频谱—收发机在时间上的给定点处发射或接收。

在如今的通信系统中，使用分别用于调制和解调的快速傅里叶变换及其逆变换的块传输是主导的调制方案，经常称为多载波调制。多载波调制的两个最重要的变型之一是使用复值基带发射/接收信号的通带传输，其称为正交频分复用(OFDM)。OFDM使用在例如无线通信系统(诸如LTE)中。第二种变型是使用实值发射/接收信号的基带传输，其称为离散多音调(DMT)。DMT使用在例如有线通信系统(诸如使用例如铜电缆的xDSL系统)中。

FFT是计算x_n的离散傅里叶变换X_k的高效方法，由下式给出：

X_k＝c_FFTΣ_n x_n exp(-j2πkn/N)

其中c_FFT是缩放因子。

IFFT是计算X_k的离散傅里叶逆变换x_n的高效方法，由下式给出：

x_n＝c_IFFTΣ_k X_k exp(j2πkn/N)

其中c_IFFT是缩放因子。

典型的选择是c_FFT＝1结合c_IFFT＝1/N；许多数学计算软件包(像例如MATLAB)使用这一配对。另一个典型的选择是c_FFT＝N^-1/2结合c_IFFT＝N^-1/2，其保持了变换之前和之后的平均每块的功率。然而，其他选择也是可能的。在一种实际的实施方式中，c_FFT和c_IFFT例如可能受到数字表示方案和/或对于数字表示所需精度的影响，或者还可能包括源自收发机链中的一个或多个块的其他缩放因子。