專利名稱：用于確定在遠(yuǎn)程位置的傳輸功率譜密度的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定在遠(yuǎn)程位置應(yīng)用在連接所述遠(yuǎn)程位置到至少一個(gè)用戶位置的至少一個(gè)線路上的傳輸功率譜密度(PSD)的方法，該方法包括以下步驟-將源自所述至少一個(gè)線路并耦合到受害相鄰線路的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_建模為第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_，該受害相鄰線路將中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到相鄰用戶位置；-將源自至少一個(gè)另外的相鄰線路并耦合到所述受害相鄰線路的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_建模為第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_，該至少一個(gè)另外的相鄰線路將所述中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到至少一個(gè)另外的相鄰用戶位置；-通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)根據(jù)所述第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_和第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_確定所述傳輸PSD。
背景技術(shù)：
2004年6月在巴黎的IEEE國(guó)際通信會(huì)議上，發(fā)表的題為“OptimalMulti-User Spectrum Management for Digital Subscriber Lines(數(shù)字用戶線的最優(yōu)多用戶頻譜管理)”的文章中，pp.1-5，公開了這樣的方法，也被稱為OSM算法。
應(yīng)用于傳輸線路的初始傳輸功率的大部分由于鄰近性和有缺陷的線路屏蔽而泄漏(或耦合)到相鄰線路。這種現(xiàn)象被稱為串?dāng)_噪聲(或僅稱為串?dāng)_)。
在受干擾(或受害)線路上的接收機(jī)與干擾(或干涉)線路的發(fā)送機(jī)位于電纜的同一端時(shí)發(fā)生的串?dāng)_噪聲被稱為近端串?dāng)_(NEXT)。在受干擾線路上的接收機(jī)與干擾線路的發(fā)送機(jī)位于電纜的相對(duì)端時(shí)發(fā)生的串?dāng)_噪聲被稱為遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)。
串?dāng)_對(duì)于頻率、信號(hào)強(qiáng)度和曝光(exposure)敏感。
高頻能量比低頻能量更多地耦合到相鄰線路中，因?yàn)楫?dāng)信號(hào)頻率增大時(shí)，線路之間的串?dāng)_耦合損耗降低。因此，對(duì)于兩個(gè)強(qiáng)度相同的信號(hào)，頻率越高，串?dāng)_噪聲就越大。
強(qiáng)信號(hào)會(huì)比較弱的信號(hào)傳輸更多的功率到相鄰線路中。串?dāng)_噪聲的量直接與干擾信號(hào)的功率成比例。干擾信號(hào)越強(qiáng)，串?dāng)_噪聲就越大。因此，控制串?dāng)_噪聲的最有效的方法之一是限制應(yīng)用于線路的信號(hào)能量。
曝光是相鄰線路在沿電纜的各個(gè)點(diǎn)的鄰近性和線路處于緊密鄰近性的長(zhǎng)度的度量。曝光越多，串?dāng)_噪聲就越大。沿著線路的長(zhǎng)度的一部分或全部被封入同一個(gè)匯集器(binder)內(nèi)的線路的曝光最大。
串?dāng)_是大部分?jǐn)?shù)字用戶線(DSL)通信系統(tǒng)的性能惡化的主要來源，諸如非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)和超高速數(shù)字用戶線(VDSL)系統(tǒng)。
傳統(tǒng)通信服務(wù)(ADSL)通常配置在從中心位置例如從中心局向用戶位置的雙絞線上。然而，最近的技術(shù)(VDSL)要要短的環(huán)路長(zhǎng)度，并且從接近用戶位置的遠(yuǎn)程位置配置。
由于本地環(huán)路開放(LLU)，因此，中心和遠(yuǎn)程配置的服務(wù)可在同一個(gè)匯集器內(nèi)共存。這稱為混合配置。噪聲源(即在遠(yuǎn)程位置的發(fā)送機(jī))更接近用戶端，這對(duì)中心配置的服務(wù)尤其有害。
在混合配置中，串?dāng)_噪聲通常比背景噪聲大20-30dB。由于下行和上行通信使用兩個(gè)不重疊的頻帶，因此可進(jìn)一步假定串?dāng)_噪聲主要變?yōu)檫h(yuǎn)端串?dāng)_，而近端串?dāng)_的作用可以忽略(或者被賦予缺省值，或者與背景噪聲同化或結(jié)合)。
串?dāng)_的影響必須通過頻譜管理減小。通過頻譜管理，可在一定程度上限制收發(fā)機(jī)的發(fā)射頻譜以最小化串?dāng)_的負(fù)影響。
靜態(tài)頻譜管理(SSM)是傳統(tǒng)的方法。在SSM中，對(duì)所有收發(fā)機(jī)使用相同的頻譜掩碼。為了確保普遍配置，這些掩碼是基于最壞情況的情形。結(jié)果，它們被過分限制并且導(dǎo)致較差的性能。
動(dòng)態(tài)頻譜管理(DSM)是新的示例，其通過設(shè)計(jì)每個(gè)收發(fā)機(jī)的頻譜以匹配該收發(fā)機(jī)的特定環(huán)境來克服該問題。它們被定制為適合每種特定情況下的每個(gè)收發(fā)機(jī)。
多種數(shù)學(xué)模型已被定義用于在DSM中對(duì)遠(yuǎn)端串?dāng)_建模。
由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)在2003年發(fā)布的題為“SpectrumManagement for Loop Transmission System(環(huán)路傳輸系統(tǒng)的頻譜管理)”(ref.T1.417-2003)的文件的附錄C4將遠(yuǎn)端串?dāng)_建模為定義明確的諸如應(yīng)用于干擾線路的信號(hào)的PSD、傳輸線路的插入增益、耦合長(zhǎng)度等的傳輸參數(shù)的函數(shù)。
也可以使用其它干擾模型，例如由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)發(fā)布的并在2001年2月5日修訂的題為“Laboratory Performance Test for xDSLSystem(xDSL系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)性能測(cè)試)”(ref.TM6(98)10)的文件的16頁上定義的模型。
OSM算法確定在遠(yuǎn)程位置應(yīng)用的傳輸PSD，以便達(dá)到中心和遠(yuǎn)程配置的通信服務(wù)的各自的服務(wù)水平(在OSM中，服務(wù)水平被定義為目標(biāo)比特率)。更具體地，OSM方法使用這樣的干擾模型，即其中關(guān)于線路長(zhǎng)度、線路類型、串?dāng)_信道、噪聲源等的信息例如可從網(wǎng)絡(luò)操作者數(shù)據(jù)庫中得到。OSM方法還可假定某些(靜止)未知參數(shù)的最壞情況值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減輕操作者從現(xiàn)場(chǎng)收集環(huán)路數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)，并保持環(huán)路數(shù)據(jù)最新。
根據(jù)本發(fā)明，該目的可通過下述方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟-作為所述數(shù)學(xué)推導(dǎo)的一部分，將所述傳輸PSD表示為線路參數(shù)的函數(shù)，所述線路參數(shù)描述從所述中心位置延伸到所述遠(yuǎn)程位置的所述至少一個(gè)另外的相鄰線路的線段的特性；-執(zhí)行連接所述中心位置到所述遠(yuǎn)程位置的備用線路的信道測(cè)量，所述備用線路和所述線段共享公共傳輸特性；-根據(jù)所述信道測(cè)量估計(jì)所述線路參數(shù)的值；-根據(jù)所述線路參數(shù)的值確定所述傳輸PSD。
通常，封入許多雙絞線的匯集器從中心位置向相鄰用戶位置延伸。遠(yuǎn)程單元被放置在沿著該匯集器的一些點(diǎn)處。如果特定的用戶位置需要被連接到遠(yuǎn)程單元(例如，用于增強(qiáng)通信服務(wù))，則連接中心位置到該用戶位置的線路在遠(yuǎn)程位置被引出到遠(yuǎn)程單元從遠(yuǎn)程位置延伸到用戶位置的第一線段被連接到遠(yuǎn)程單元的收發(fā)機(jī)單元以操作，而從中心位置延伸到遠(yuǎn)程位置的第二線段(還稱為備用線路)被保留不使用，因?yàn)檫h(yuǎn)程單元通常配備專用光纖。
通過在備用線路上執(zhí)行信道測(cè)量，用于對(duì)第二串?dāng)_建模的參數(shù)被賦予更精確和現(xiàn)實(shí)的值。
該解決方案是有利的，因?yàn)閭鬏擯SD不再基于猜測(cè)的或最壞情況的值，而是基于直接從在備用線路上執(zhí)行的測(cè)量中得到的估計(jì)值，從而導(dǎo)致在遠(yuǎn)程位置的接近最優(yōu)的傳輸PSD。
該解決方案的好處還在于傳輸PSD可自主和自動(dòng)地確定，而不需要向遠(yuǎn)程單元提供環(huán)路設(shè)備特性。
本發(fā)明基于備用線路和另外的相鄰線路共享中心位置和遠(yuǎn)程位置之間的某些公共傳輸特性的認(rèn)識(shí)，這對(duì)于封入同一個(gè)匯集器內(nèi)的線路是合理的假設(shè)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的特征在于，所述信道測(cè)量通過時(shí)域反射測(cè)量法獲得。
時(shí)域反射測(cè)量法提供用于估計(jì)傳輸線路的長(zhǎng)度的好結(jié)果。傳輸線路的環(huán)路插入增益也可根據(jù)時(shí)域反射測(cè)量法獲得。由于時(shí)域反射測(cè)量法將很強(qiáng)的信號(hào)注入線路內(nèi)，因此時(shí)域反射測(cè)量單元適合位于中心位置，從而使干擾對(duì)相鄰傳輸系統(tǒng)的影響較小。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，所述信道測(cè)量通過初始化在第一收發(fā)機(jī)單元和第二收發(fā)機(jī)單元之間的所述備用線路上的通信路徑獲得。
該實(shí)施例尤其有利，因?yàn)楝F(xiàn)有的初始化和訓(xùn)練過程可重新用于測(cè)量線路特性。
根據(jù)本發(fā)明的方法的再一個(gè)實(shí)施例的特征在于，所述信道測(cè)量包括響應(yīng)信號(hào)的測(cè)量，所述響應(yīng)信號(hào)是通過所述備用線路傳播的預(yù)先已知的激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)。
信道測(cè)量還可包括被動(dòng)測(cè)量，諸如測(cè)量備用線路上的背景噪聲等級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的再一個(gè)實(shí)施例的特征在于，所述線路參數(shù)是長(zhǎng)度。
傳輸PSD可最終表示為該參數(shù)的函數(shù)，如將在下文進(jìn)一步說明的。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，所述線路參數(shù)是環(huán)路插入增益幅值。
傳輸PSD可最終表示為該參數(shù)的函數(shù)，如將在下文進(jìn)一步說明的。
傳輸PSD還可表示為其它傳輸參數(shù)的函數(shù)，這些參數(shù)的值根據(jù)在至少一條線路上執(zhí)行的測(cè)量被猜測(cè)、預(yù)先配置或估計(jì)。
本發(fā)明還涉及一種用于確定在遠(yuǎn)程位置應(yīng)用在連接所述遠(yuǎn)程位置到至少一個(gè)用戶位置的至少一個(gè)線路上的傳輸PSD的功率控制單元，所述單元包括用于通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)根據(jù)第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_和第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_確定所述傳輸PSD的計(jì)算裝置；所述第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_對(duì)源自所述至少一個(gè)線路并耦合到受害相鄰線路的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_建模，所述受害相鄰線路將中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到相鄰用戶位置；所述第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_對(duì)源自至少一個(gè)另外的相鄰線路并耦合到所述受害相鄰線路的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_建模，所述至少一個(gè)另外的相鄰線路將所述中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到至少一個(gè)另外的相鄰用戶位置。
這種功率控制單元可構(gòu)成遠(yuǎn)程訪問單元或用于在最后一英里上運(yùn)行以太網(wǎng)的以太網(wǎng)橋接器(例如IEEE 802.3ah)等的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的功率控制單元的特征在于，所述計(jì)算裝置還用于作為所述數(shù)學(xué)推導(dǎo)的一部分，將所述傳輸PSD表示為線路參數(shù)的函數(shù)，所述線路參數(shù)描述從所述中心位置延伸到所述遠(yuǎn)程位置的所述至少一個(gè)另外的相鄰線路的線段的特性；所述傳輸功率控制單元還包括-用于執(zhí)行連接所述中心位置到所述遠(yuǎn)程位置的備用線路的信道測(cè)量的測(cè)量裝置，所述備用線路和所述線段共享公共傳輸特性；-連接到所述測(cè)量裝置的估計(jì)裝置，用于根據(jù)所述信道測(cè)量估計(jì)所述線路參數(shù)的值；所述計(jì)算裝置連接到所述估計(jì)裝置，并且還用于根據(jù)所述線路參數(shù)的值確定所述傳輸PSD。
根據(jù)本發(fā)明的功率控制單元的實(shí)施例與根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)。
應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包括”不應(yīng)被解釋為局限于下文列出的裝置。因此，表述“包括裝置A和B的設(shè)備”的范圍不應(yīng)局限于僅包括部件A和B的設(shè)備。對(duì)于本發(fā)明，這意味著設(shè)備的相關(guān)部件是A和B。
類似地，應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中使用的術(shù)語“連接”不應(yīng)被解釋為局限于僅僅直接連接。因此，表述“連接到設(shè)備B的設(shè)備A”的范圍不應(yīng)局限于設(shè)備A的輸出直接連接到設(shè)備B的輸入和/或反之亦然的設(shè)備或系統(tǒng)。這意味著，在設(shè)備A的輸出和設(shè)備B的輸入之間存在路徑，和/或反之亦然，該路徑可以是包括其它設(shè)備或裝置的路徑。


通過參照下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述禾其它目的和特征將變得更明顯，本發(fā)明本身也可得到最好的理解，其中圖1表示數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；圖2表示具有另一種環(huán)路設(shè)備拓?fù)涞耐粋€(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程單元。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括-位于中心位置loc1的中心單元1，包含收發(fā)機(jī)單元11b、11c和11d；-位于遠(yuǎn)程位置loc2的遠(yuǎn)程單元2，包含收發(fā)機(jī)單元11a和12d；-分別位于用戶位置loc3a、loc3b和loc3c的收發(fā)機(jī)單元12a、12b和12c。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基于DSL。中心單元1例如是位于支持ADSL服務(wù)的中心局的數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器(DSLAM)，用于向用戶提供寬帶接入；遠(yuǎn)程單元例如是在配備專用光纖23的遠(yuǎn)程機(jī)箱的遠(yuǎn)程接入單元，用于配置VDSL服務(wù)和/或增強(qiáng)ADSL服務(wù)(ADSL 2+)。收發(fā)機(jī)單元11和12是DSL收發(fā)機(jī)單元。收發(fā)機(jī)單元12a例如是DSL調(diào)制解調(diào)器，收發(fā)機(jī)單元12b例如是構(gòu)成諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的用戶終端的一部分的網(wǎng)絡(luò)接口卡，收發(fā)機(jī)單元12c例如是頂置盒。
但是，本發(fā)明的范圍并不局限于基于DSL的通信系統(tǒng)。本發(fā)明還可應(yīng)用于遠(yuǎn)端串?dāng)_是其主要噪聲源的任何類型的數(shù)字或模擬通信系統(tǒng)。
收發(fā)機(jī)單元11a、11b、11c和11d分別經(jīng)由雙絞線21a、21b、21c和21d連接到收發(fā)機(jī)單元12a、12b、12c和12d。
雙絞線21a、21b、21c和21d被封入同一個(gè)匯集器31內(nèi)。雙絞線21a、21b、21c和21d的長(zhǎng)度被分別表示為L(zhǎng)a、Lb、Lc和Ld。
應(yīng)當(dāng)注意，雙絞線21a和21d是同一初始雙絞線的一部分。該初始雙絞線用于從中心位置loc1延伸到用戶位置loc3a，并在遠(yuǎn)程位置loc2引出以連接到遠(yuǎn)程單元2。
假定為受害線路的線路21b主要被遠(yuǎn)端串?dāng)_干擾，該遠(yuǎn)端串?dāng)_為源自線路21a的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_41和源自線路21c的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_42。
應(yīng)用在雙絞線21a、21b、21c和21d上下行方向(即從中心或遠(yuǎn)程位置向用戶位置)的傳輸PSD分別表示為Sa、Sb、Sc和Sd。
最后，線段22c代表從中心位置loc1延伸到遠(yuǎn)程位置loc2的線路21c的一部分，其物理特性通過執(zhí)行線路21d的信道測(cè)量估計(jì)，如將在下文進(jìn)一步說明的。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程單元的優(yōu)選實(shí)施例，即遠(yuǎn)程單元2，其包括以下功能塊-收發(fā)機(jī)單元11a和12d；-功率控制單元51。
功率控制單元51連接到收發(fā)機(jī)單元11a和12d。
收發(fā)機(jī)單元11a包括以下功能塊-發(fā)送機(jī)單元TXa；-接收機(jī)單元RXa；-測(cè)量單元Measa；-通信裝置Coma；-混合電路Ha；-線路適配器Ta。
發(fā)送機(jī)單元TXa和接收機(jī)單元RXa都連接到混合電路Ha?；旌想娐稨a連接到線路適配器Ta。線路適配器Ta連接到雙絞線21a。通信裝置Coma連接到發(fā)送機(jī)單元TXa和接收機(jī)單元RXa。測(cè)量單元Measa連接到接收機(jī)單元RXa。
收發(fā)機(jī)單元12d包括以下功能塊-發(fā)送機(jī)單元TXd；-接收機(jī)單元RXd；-測(cè)量單元Measd；-通信裝置Comd；-混合電路Hd；-線路適配器Td。
發(fā)送機(jī)單元TXd和接收機(jī)單元RXd都連接到混合電路Hd。混合電路Hd連接到線路適配器Td。線路適配器Td連接到雙絞線21d。通信裝置Comd連接到發(fā)送機(jī)單元TXd和接收機(jī)單元RXd。測(cè)量單元Measd連接到接收機(jī)單元RXd。
功率控制單元51包括以下功能塊
-測(cè)量單元Measd；-估計(jì)單元Est；-計(jì)算單元Cpt。
估計(jì)單元Est連接到測(cè)量單元Measd。計(jì)算單元Cpt連接到估計(jì)單元Est、發(fā)送機(jī)單元Txa、通信單元Coma和測(cè)量單元Measa。
發(fā)送機(jī)單元Txa和Txd包含用于對(duì)用戶和控制數(shù)據(jù)編碼以及用這樣被編碼的數(shù)據(jù)調(diào)制DSL音頻所必需的裝置。發(fā)送機(jī)單元Txa還包含用于如由功率控制單元執(zhí)行的控制每個(gè)音頻的傳輸功率所必需的裝置。
接收機(jī)單元Rxa和Rxd包含用于解調(diào)DSL信號(hào)并從這樣被解調(diào)的信號(hào)中解碼用戶和控制數(shù)據(jù)所必需的裝置。
混合電路Ha和Hd用于將發(fā)送機(jī)單元的輸出分別連接到雙絞線21a和21d，并將雙絞線21a和21d分別連接到各自的接收機(jī)單元的輸入?；旌想娐稨a和Hd包含回波消除裝置以避免被發(fā)送的信號(hào)耦合到接收機(jī)單元的輸入內(nèi)。
線路適配器Ta和Td用于分別將收發(fā)機(jī)單元101a和101d與雙絞線21a和21d隔離，并使收發(fā)機(jī)單元的輸入和輸出阻抗適合于線路特性阻抗。
通信單元Coma用于與收發(fā)機(jī)單元12a在線路21a上建立的控制通信路徑。收發(fā)機(jī)單元12a執(zhí)行線路21a的信道測(cè)量，并經(jīng)由控制通信路徑將從這些信道測(cè)量中得到的諸如比特承載和相對(duì)增益信息的信息cha_info向收發(fā)機(jī)單元11a報(bào)告。
同樣，通信單元Comd用于與收發(fā)機(jī)單元11d在線路21d上建立控制通信路徑。
測(cè)量單元Measa和Measd用于分別執(zhí)行線路21a和21d的本地信道測(cè)量cha_meas和chd_meas。執(zhí)行哪一個(gè)測(cè)量主要取決于估計(jì)哪一個(gè)物理特性用于確定傳輸PSD Sa，如將在下文進(jìn)一步說明的。
估計(jì)單元Est用于根據(jù)由測(cè)量單元Measd提供的信道測(cè)量chd_meas估計(jì)線段22c的物理信道特性。估計(jì)哪一個(gè)物理特性主要取決于使用哪一種干擾模型用于確定傳輸PSD Sa，如將在下文進(jìn)一步說明的。
計(jì)算單元Cpt用于計(jì)算作為特定參數(shù)的函數(shù)g的傳輸PSD Sa，特定參數(shù)的全部或一部分由估計(jì)單元Est估計(jì)。這樣計(jì)算的傳輸PSD Sa可用于發(fā)送機(jī)單元TXa。
傳輸PSD Sa的各種數(shù)學(xué)推導(dǎo)如下。
將線路21的環(huán)路插入增益表示為H(l，f)，其中環(huán)路長(zhǎng)度表示為l，頻率表示為f。
將匯集器31內(nèi)圍繞受害線路21b的中心和遠(yuǎn)程配置的線路的數(shù)量分別表示為nc和nr。
進(jìn)一步假定受害線路21b是最短的線路(最壞情況)。
源自nr個(gè)線路21a并耦合到線路21b的遠(yuǎn)端串?dāng)_41可被建模為41m=knr0.6(Lb-Ld)f2|H(Lb-Ld,f)|2Sa(f)---(1)]]>其中k表示模擬線路特性的常數(shù)(k也可取決于頻率)。
類似地，源自nc個(gè)線路21c并耦合到線路21b的遠(yuǎn)端串?dāng)_42被建模為42m=knc0.6Lbf2|H(Lb,f)|2Sc(f)---(2)]]>在表達(dá)式(1)和(2)中應(yīng)用全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)(FSAN)求和法。
然而，正常求和會(huì)產(chǎn)生下式41m＝knr(Lb-Ld)f2|H(Ld-Ld，f)|2Sa(f) (3)42m＝kncLbf2|H(Lb，f)|2Sc(f) (4)收發(fā)機(jī)單元11b和12b通常被設(shè)計(jì)成經(jīng)受來自預(yù)定數(shù)量的中心配置的線路的預(yù)定數(shù)量的串?dāng)_。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，Sa被計(jì)算成使得源自nr個(gè)遠(yuǎn)程配置的線路的遠(yuǎn)端串?dāng)_與源自nc個(gè)中心配置的線路的遠(yuǎn)端串?dāng)_相匹配(導(dǎo)致3dB的SNR損耗或每音頻1比特)，或可選擇地使得41m＝42m(5)通過進(jìn)一步使用規(guī)則|H(Lb，f)|2＝|H(Lb-Ld，f)|2|H(Ld，f)|2(6)可得到
Sa(f)=g(Ld,|H(Ld,f)|)=(ncnr)0.6Lb(Lb-Ld)|H(Ld,f)|2Sc(f)---(7)]]>該表達(dá)式還可通過假定Lb＝La+Ld即受害線路21b代表初始線路21a+21d簡(jiǎn)化Sa(f)=g(Ld,|H(Ld,f)|)=(ncnr)0.6(1+LdLa)|H(Ld,f)|2Sc(f)---(8)]]>模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_41m和42m可滿足其它匹配準(zhǔn)則。
例如，Sa可被計(jì)算成使得源自nr個(gè)遠(yuǎn)程配置的線路的遠(yuǎn)端串?dāng)_與源自nc個(gè)中心配置的線路的遠(yuǎn)端串?dāng)_加上表示為NLI(f)的獨(dú)立于環(huán)路的背景噪聲相匹配。后者代表白(或熱)噪聲和近端串?dāng)_，通常被賦予缺省值，或者根據(jù)在用戶位置loc 3a執(zhí)行的測(cè)量進(jìn)行估計(jì)。
進(jìn)一步地，包含在0和1之間的實(shí)際加權(quán)因子α可被引入表達(dá)式(5)中，以對(duì)遠(yuǎn)程配置的服務(wù)提供較高的優(yōu)先級(jí)。
仍然假定Lb＝La+Ld，可產(chǎn)生下式41m＝α(42m+NLI(f)) (9)Sa(f)=g(Ld,|H(Ld,f)|)=α(ncnr)0.6(1+LdLa)|H(Ld,f)|2Sc(f)+αNLI(f)knr0.6Laf2|H(La,f)|2---(10)]]>參照用于確定傳輸PSD Sa的表達(dá)式(8)，優(yōu)選實(shí)施例的操作如下。
例如，基于現(xiàn)場(chǎng)使用的特定匯集器類型或者基于最壞情況的值或者基于平均值，參數(shù)nc和nd被賦予缺省值。
環(huán)路插入增益幅值|H(Ld，f)|和長(zhǎng)度Ld基于信道測(cè)量chd_meas由估計(jì)單元Est估計(jì)。
測(cè)量單元Measd測(cè)量例如在初始化階段由收發(fā)機(jī)單元11d注入的預(yù)先已知的激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)大小。
測(cè)量單元Measd還可測(cè)量其它信號(hào)特性，諸如群延遲、信號(hào)相位等。
測(cè)量單元Measd還可連接到發(fā)送機(jī)單元Txd，并且可在線路21d上執(zhí)行時(shí)域反射測(cè)量法(在此情況下，線路21d沒有連接到中心單元1，被開路)。由于電信號(hào)的速度比信道衰減對(duì)環(huán)路類型的依賴程度小得多，因此時(shí)域反射測(cè)量法可提供更精確的環(huán)路長(zhǎng)度估計(jì)。信道測(cè)量chd_meas被提供給估計(jì)單元Est。估計(jì)單元Est據(jù)此估計(jì)線路21d的環(huán)路插入增益幅值|H(Ld，f)|和長(zhǎng)度Ld。長(zhǎng)度可由假定特定線路類型的環(huán)路插入增益幅值得到，或者可直接測(cè)量出(最近的通信技術(shù)，諸如VDSL，允許直接測(cè)量環(huán)路長(zhǎng)度)。
類似地，線路長(zhǎng)度La可在遠(yuǎn)程位置loc2或用戶位置loc3a通過在線路21a上執(zhí)行的信道測(cè)量得到。例如，收發(fā)機(jī)單元12a可在初始化線路21a上的通信路徑時(shí)測(cè)量線路21a的環(huán)路插入增益幅值，據(jù)此得到線路長(zhǎng)度La，并將該線路長(zhǎng)度La作為cha_info的一部分發(fā)送。環(huán)路長(zhǎng)度La還可由測(cè)量單元Measa直接測(cè)量，并作為cha_meas的一部分傳送到計(jì)算裝置Cpt。
基于從中心位置loc1配置的特定技術(shù)，傳輸PSD Sc被賦予缺省值。
傳輸PSD Sc還可通過測(cè)量線路21d上的背景噪聲估計(jì)。從nc個(gè)線路21c耦合到線路21d的遠(yuǎn)端串?dāng)_被表示為FEXTd，并可被建模為FEXTdm=knc0.6Ldf2|H(Ld,f)|2Sc(f)---(11)]]>將在線路21上測(cè)量的噪聲表示為Nd(f)。那么傳輸PSD Sc由下式給定Sc(f)=Nd(f)-NLI(f)knc0.6Ldf2|H(Ld,f)|2---(12)]]>然后，給定被測(cè)量的噪聲Nd(f)和先前估計(jì)的參數(shù)，估計(jì)單元Est可利用式(12)估計(jì)傳輸PSD Sc。
估計(jì)單元Est將這樣估計(jì)的參數(shù)Lde、|He(Ld，f)|和可能的Sce(f)提供給計(jì)算單元Cpt。
計(jì)算單元Cpt利用式(8)計(jì)算傳輸PSD Sa，并使這樣計(jì)算的傳輸PSDSa可用于發(fā)送機(jī)單元TXa。
發(fā)送機(jī)單元TXa可直接或者作為實(shí)際(或操作)的傳輸PSD必須符合的譜功率掩碼應(yīng)用這樣計(jì)算的傳輸PSD Sa(例如，如果在用戶線路21a上的目標(biāo)速率被定義為比用傳輸PSD Sa可能達(dá)到的速率低，和/或如果信道狀態(tài)不需要該功率量)。
應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)送機(jī)單元TXa可僅對(duì)在線路21a和21b上都使用的音頻應(yīng)用傳輸PSD Sa(例如，作為ADSL和VDSL頻帶的一部分的音頻)，可對(duì)其它音頻(例如，僅作為VDSL頻帶的一部分的音頻)堅(jiān)持最大允許功率。
圖2示出可選擇的環(huán)路設(shè)備拓樸。在中心位置loc1和遠(yuǎn)程位置loc2之間，線路21c和21d被封入?yún)R集器33內(nèi)，線路21b與其它線路被封入另一個(gè)匯集器32內(nèi)。在遠(yuǎn)程位置和用戶位置之間，線路21a、21b和21c被封入同一個(gè)匯集器34內(nèi)。
將源自線路21a并耦合到線路21b的遠(yuǎn)端串?dāng)_表示為43，將源自線路21c并耦合到線路21b的遠(yuǎn)端串?dāng)_表示為44。它們可被建模為43m=knr0.6(Lb-Ld)f2|H(Lb-Ld,f)|2Sa(f)---(13)]]>44m=knc0.6(Lb-Ld)f2|H(Lb,f)|2Sc(f)---(14)]]>然后，傳輸PSD Sa由下式給出(假定遠(yuǎn)端串?dāng)_43和44必須相互匹配)Sa(f)=g(Ld,|H(Ld,f)|)=(ncnr)0.6|H(Ld,f)|2Sc(f)---(15)]]>在該實(shí)施例中，只有環(huán)路插入增益幅值|H(Ld，f)|需要估計(jì)。
在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，測(cè)量單元Measd和估計(jì)單元Est構(gòu)成收發(fā)機(jī)單元11d的一部分。測(cè)量單元Measd例如是執(zhí)行線路21d的信道測(cè)量的時(shí)域反射測(cè)量單元。收發(fā)機(jī)單元11d還包含用于將這樣估計(jì)的參數(shù)發(fā)送到計(jì)算單元Cpt的通信裝置，計(jì)算單元Cpt據(jù)此確定傳輸PSD Sa。參數(shù)例如經(jīng)由光纖23發(fā)送。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量單元Measd構(gòu)成收發(fā)機(jī)單元11d的一部分，估計(jì)單元Est和計(jì)算單元Cpt構(gòu)成中心服務(wù)器的一部分，該中心服務(wù)器經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)連接到中心單元1和遠(yuǎn)程單元2。中心服務(wù)器從中心單元1中收集信道測(cè)量chd_meas，處理該測(cè)量并據(jù)此計(jì)算傳輸PSD Sa，如在說明書中說明的。然后，這樣計(jì)算的傳輸PSD Sa被發(fā)送到遠(yuǎn)程單元2以操作。
最后應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的實(shí)施例已在上面采用功能塊的形式進(jìn)行了說明。根據(jù)上文給出的這些塊的功能描述，設(shè)計(jì)電子設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)人員可清楚地了解如何使用公知的電子元件制造這些塊的實(shí)施例。因此沒有給出功能塊的內(nèi)容的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
盡管本發(fā)明的原理已在上文結(jié)合特定裝置進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)清楚地理解，本說明僅是示例而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于確定在遠(yuǎn)程位置(loc2)應(yīng)用在連接所述遠(yuǎn)程位置到至少一個(gè)用戶位置(loc3)的至少一個(gè)線路(21a)上的傳輸功率譜密度(Sa)的方法，所述方法包括以下步驟-將源自所述至少一個(gè)線路并耦合到受害相鄰線路(21b)的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_(41，43)建模為第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_，所述受害相鄰線路將中心位置(loc1)通過所述遠(yuǎn)程位置連接到相鄰用戶位置(loc3b)；-將源自至少一個(gè)另外的相鄰線路(21c)并耦合到所述受害相鄰線路的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_(42，44)建模為第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_，所述至少一個(gè)另外的相鄰線路將所述中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到至少一個(gè)另外的相鄰用戶位置(loc3c)；-通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)根據(jù)所述第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_和所述第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_確定所述傳輸功率譜密度；其特征在于，所述方法還包括以下步驟-作為所述數(shù)學(xué)推導(dǎo)的一部分，將所述傳輸功率譜密度表示為線路參數(shù)(Ld，|H(Ld，f)|)的函數(shù)(g)，所述線路參數(shù)描述從所述中心位置延伸到所述遠(yuǎn)程位置的所述至少一個(gè)另外的相鄰線路的線段(22c)的特性；-執(zhí)行連接所述中心位置到所述遠(yuǎn)程位置的備用線路(21d)的信道測(cè)量(chd_meas)，所述備用線路和所述線段共享公共傳輸特性；-根據(jù)所述信道測(cè)量估計(jì)所述線路參數(shù)的值(Lde，|He(Ld，f)|)；-根據(jù)所述線路參數(shù)的值確定所述傳輸功率譜密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道測(cè)量通過時(shí)域反射測(cè)量法獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道測(cè)量通過初始化在第一收發(fā)機(jī)單元(11d)和第二收發(fā)機(jī)單元(12d)之間的所述備用線路上的通信路徑獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道測(cè)量包括響應(yīng)信號(hào)的測(cè)量，所述響應(yīng)信號(hào)是通過所述備用線路傳播的預(yù)先已知的激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線路參數(shù)是長(zhǎng)度(Ld)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線路參數(shù)是環(huán)路插入增益幅值|H(Ld，f)|。
7.一種用于確定在遠(yuǎn)程位置(loc2)應(yīng)用在連接所述遠(yuǎn)程位置到至少一個(gè)用戶位置(loc3)的至少一個(gè)線路(21a)上的傳輸功率譜密度(Sa)的功率控制單元(51)，包括用于通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)根據(jù)第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_和第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_確定所述傳輸功率譜密度的計(jì)算裝置(Cpt)；所述第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_對(duì)源自所述至少一個(gè)線路并耦合到受害相鄰線路(21b)的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_(41，43)建模，所述受害相鄰線路將中心位置(loc1)通過所述遠(yuǎn)程位置連接到相鄰用戶位置(loc3b)；所述第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_對(duì)源自至少一個(gè)另外的相鄰線路(21c)并耦合到所述受害相鄰線路的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_(42，44)建模，所述至少一個(gè)另外的相鄰線路將所述中心位置通過所述遠(yuǎn)程位置連接到至少一個(gè)另外的相鄰用戶位置(loc3c)；其特征在于，所述計(jì)算裝置還用于作為所述數(shù)學(xué)推導(dǎo)的一部分，將所述傳輸功率譜密度表示為線路參數(shù)(Ld，|H(Ld，f)|)的函數(shù)(g)，所述線路參數(shù)描述從所述中心位置延伸到所述遠(yuǎn)程位置的所述至少一個(gè)另外的相鄰線路的線段(22c)的特性；所述傳輸功率控制單元還包括-用于執(zhí)行連接所述中心位置到所述遠(yuǎn)程位置的備用線路(21d)的信道測(cè)量(chd_meas)的測(cè)量裝置(Measd)，所述備用線路和所述線段共享公共傳輸特性；-連接到所述測(cè)量裝置的估計(jì)裝置(Est)，用于根據(jù)所述信道測(cè)量估計(jì)所述線路參數(shù)的值(Lde，|He(Ld，f)|)；所述計(jì)算裝置連接到所述估計(jì)裝置，還用于根據(jù)所屬線路參數(shù)的值確定所述傳輸功率譜密度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定在遠(yuǎn)程配置的線路上的傳輸PSD的方法，該方法包括以下步驟將源自該線路并耦合到中心配置的受害相鄰線路的第一遠(yuǎn)端串?dāng)_建模；將源自另一個(gè)中心配置的相鄰線路并耦合到受害相鄰線路的第二遠(yuǎn)端串?dāng)_建模；根據(jù)第一模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_和第二模型化遠(yuǎn)端串?dāng)_確定傳輸PSD；根據(jù)本發(fā)明的方法還包括以下步驟將傳輸PSD表示為描述另一個(gè)相鄰線路的線段的特性的線路參數(shù)的函數(shù)；執(zhí)行連接中心位置到遠(yuǎn)程位置并和線段共享公共傳輸特性的備用線路的信道測(cè)量；根據(jù)所述信道測(cè)量估計(jì)線路參數(shù)的值；從中確定傳輸PSD。本發(fā)明還涉及一種功率控制單元。
文檔編號(hào)H04B3/04GK1794604SQ20051013267
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者J·S·韋爾蘭當(dāng), E·A·H·范登博蓋爾特, G·B·M·伊瑟巴爾特 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司