自同步探針序列的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請案交叉申請
[0002] 本發(fā)明要求劉建華（JianhuaLiu)等人在2013年5月3日遞交的發(fā)明名稱為 "自同步探針序列（ASelf-SynchronizingProbeSequence)" 的第 61/819, 320 號美國臨 時專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，并且要求劉建華（JianhuaLiu)等人在2013年12月18 日遞交的發(fā)明名稱為"自同步探針序列（ASelf-SynchronizingProbeSequence)"的第 14/132, 207號美國專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，這兩個在先申請的內(nèi)容如同全文復(fù)制一 般以引入的方式并入本文本中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信，并且在特定實施例中，涉及自同步探針序列。
【背景技術(shù)】
[0004] 數(shù)字用戶線（DSL)技術(shù)為經(jīng)由現(xiàn)有用戶線（例如，銅線）的數(shù)字通信提供了較大 帶寬。當(dāng)經(jīng)由用戶線傳輸數(shù)據(jù)時，在經(jīng)由相鄰線傳輸?shù)男盘栔g，例如在經(jīng)由同一或相鄰 線束中的相鄰線傳輸?shù)男盘栔g，可能出現(xiàn)串音干擾。包含近端串音（NEXT)和遠端串音 (FEXT)的串音可能限制各種DSL系統(tǒng)的性能，DSL系統(tǒng)例如那些由現(xiàn)有標(biāo)準界定的系統(tǒng)，包 含不對稱DSL2 (ADSL2)、極高速DSL(VDSL)、極高速DSL2 (VDSL2)以及G.fast，G.fast是 將由國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準化部門（ITU-T)研究組15(SG15)發(fā)布的未來標(biāo)準。
[0005] 在矢量化DSL系統(tǒng)中，正交探針序列（有時也稱為導(dǎo)頻序列）用于估計信道矩陣。 以VDSL2系統(tǒng)為例：為了使遠端側(cè)的初始化VDSL2收發(fā)單元（VTU-R)調(diào)制解調(diào)器在上行探 針序列的正確位指數(shù)處加入，可能需要從運營商側(cè)的VDSL2收發(fā)單元（VTU-O)傳輸上行探 針序列以及其位指數(shù)。關(guān)于上行探針序列標(biāo)記如何從VTU-O傳輸?shù)絍TU-R的細節(jié)可以在 ITU-TG. 993. 5的標(biāo)題為"下行同步符號和上行導(dǎo)頻序列標(biāo)記（DownstreamSyncsymbol andupstreampilotsequencemarkers) "的推薦章節(jié)10. 3. 3. 5中找到，所述內(nèi)容以引入 的方式并入本文本中。
[0006] 根據(jù)界定用于VDSL2調(diào)制解調(diào)器中的FEXT消除的矢量化協(xié)議的G. 993. 5,離散 多頻音（DMT)解調(diào)器的每頻音頻域均衡器（FEQ)可以基本上經(jīng)過訓(xùn)練。在例如G.fast等 其它矢量化DSL系統(tǒng)中，所用的頻帶可高得多且FEXT可強得多。因此，使用包含最小均方 (LMS)、LMS盲提取算法（BLMS)和求平均值的傳統(tǒng)方法的FEQ訓(xùn)練可能不太有效（例如，匯 聚可能要花很長時間）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在一個實施例中，本發(fā)明包含一種方法，其包括：通過正交探針序列（OPS)調(diào)制多 個同步信號以產(chǎn)生多個調(diào)制后的同步信號，其中所述OPS包括指示所述OPS的開始或結(jié)束 的零元素（〇元素）；以及使用一個或多個發(fā)射器在多個離散多頻音（DMT)符號的持續(xù)時間 內(nèi)同時傳輸多個調(diào)制后的同步信號，其中多個調(diào)制后的同步信號中的每個既定用于經(jīng)由一 組矢量化用戶線遠程耦合到一個或多個發(fā)射器的多個接收器中的一個，并且其中O元素使 得所有多個調(diào)制后的同步信號在第一個或最后一個DMT符號期間具有零幅度。
[0008] 在另一實施例中，本發(fā)明包含一種裝置，其包括：處理器，所述處理器用于使用 OPS調(diào)制多個同步信號以產(chǎn)生多個調(diào)制后的同步信號，其中多個調(diào)制后的同步信號中的每 個包括多個DMT符號；以及一個或多個發(fā)射器，所述一個或多個發(fā)射器親合到處理器并且 用于在對應(yīng)于DMT符號的多個時間段內(nèi)同時傳輸多個調(diào)制后的同步信號，其中多個調(diào)制后 的同步信號中的每個既定用于經(jīng)由一組矢量化用戶線遠程耦合到一個或多個發(fā)射器的多 個接收器中的一個，并且其中所有多個調(diào)制后的同步信號在所述時間段的第一個或最后一 個時間段具有零幅度。
[0009] 在又另一個實施例中，本發(fā)明包含一種裝置，其包括：接收器，所述接收器用于在 多個時間段內(nèi)從發(fā)射器接收信號，其中所述多個時間段中的每個對應(yīng)于DMT符號的持續(xù)時 間，其中每個DMT符號已經(jīng)通過探針序列的元素調(diào)制，其中探針序列正交于多個同步發(fā)射 器中的其它發(fā)射器的其它探針序列；以及處理器，所述處理器耦合到接收器并且用于：檢 測其中所接收的信號在所有信號信道中具有零幅度的時間段；使零等級（〇元素）同步到所 述時間段使得〇元素標(biāo)記處理器已知的參考探針序列的開始；并且在〇元素使用參考探針 序列之后立即在多個時間段內(nèi)從所接收的信號中提取直接信道。
[0010] 從以下結(jié)合附圖以及權(quán)利要求書進行的詳細描述中將更清楚地理解這些以及其 它特征。
【附圖說明】
[0011] 為了更透徹地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結(jié)合附圖和【具體實施方式】而描述的以下簡要說 明，其中的相同參考標(biāo)號表不相同部分。
[0012] 圖1是圖示數(shù)字用戶線（DSL)系統(tǒng)的下行部分的實施例的示意圖。
[0013] 圖2是圖示DSL系統(tǒng)的上行部分的實施例的示意圖。
[0014] 圖3是圖示DSL系統(tǒng)的實施例的另一示意圖。
[0015] 圖4A和4B圖示傳統(tǒng)的正交探針序列（OPS)矩陣的實例。
[0016] 圖4C到4F圖示本文所公開的OPS矩陣的實例實施例。
[0017] 圖5A是圖示G. 993. 5中所用的指示從VTU-O到VTU-R的上行探針序列的位指數(shù) 的符號調(diào)制圖案的示意圖。
[0018] 圖5B是圖示可以由G.fast使用的符號調(diào)制圖案的實例實施例的示意圖。
[0019] 圖6A到6D是圖示通過使用最小均方（LMS)算法訓(xùn)練頻域均衡器（FEQ)獲得的模 擬結(jié)果的圖式。
[0020] 圖7A到7D是圖示通過使用所公開的碼分多址（CDM)類算法訓(xùn)練FEQ獲得的模 擬結(jié)果的圖式。
[0021] 圖8是在包含下行部分和上行部分的DSL系統(tǒng)中實施的方法的實例實施例的流程 圖。
【具體實施方式】
[0022] 首先應(yīng)理解，盡管下文提供一個或多個實施例的說明性實施方案，但所公開的系 統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術(shù)來實施，無論該技術(shù)是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明 決不應(yīng)限于下文所說明的說明性實施方案、附圖和技術(shù)，包含本文所說明并描述的示例性 設(shè)計和實施方案，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其等效物的完整范圍內(nèi)修改。
[0023] 取決于所支持的標(biāo)準，數(shù)字用戶線（DSL)系統(tǒng)有時可以表示為xDSL系統(tǒng)，其中'X' 可以指示任何DSL標(biāo)準。舉例來說，'X'表示不對稱DSL2(ADSL2)或ADSL2+系統(tǒng)中的'A' 以及極高速DSL(VDSL)或VDSL2系統(tǒng)中的'V'。當(dāng)收發(fā)器位于DSL系統(tǒng)的運營商端處，例 如中心局（CO)、DSL接入復(fù)用器（DSLAM)、機柜或配線點單元（DPU)處時，收發(fā)器可以被稱 為xTU-0。另一方面，當(dāng)收發(fā)器位于遠端或用戶端處，例如客戶終端設(shè)備（CPE)處時，收發(fā) 器可以被稱為xTU-R。以G.fast系統(tǒng)為例：在運營商側(cè)的收發(fā)器可以被稱為在運營商側(cè)的 G.fast收發(fā)單元（FTU-O)，且CPE收發(fā)器可以被稱為在遠程終端的FTU(FTU-R)，S卩，在訂戶 側(cè)的FTU。
[0024] 在G.fast中，采用DMT調(diào)制，可能需要針對DMT的每一子載波估計并反轉(zhuǎn)直接信 道以使用一組正交探針序列推導(dǎo)FEQ系數(shù)，類似于在G. 993. 5中如何估計FEXT信道。每一 信道（端口）可使用具有與其它信道（端口）的探針序列相同的長度但正交于它們中的每 個的探針序列。每一探針序列可以視為行矢量。包括每一端口的探針序列作為其每一行的 矩陣構(gòu)成正交探針序列矩陣，為了簡便起見其可以被稱為0PS。用于矢量化系統(tǒng)的OPS的探 針序列可以全部同時開始；即，OPS的第一列同時地跨越端口傳輸。在其中相比于直接信道 FEXT等級可較小的基于VDSL2的G. 993. 5中，以存在的FEXT估計直接信道。接著FEQ經(jīng)計 算出并且用于估計FEXT信道。當(dāng)在G. 993. 5中估計下行（DS)FEXT信道時，VTU-R并不需要 了解DSOPS或其位指數(shù)的情況，因為VTU-R可以將所記錄的誤差簡單地反饋給對應(yīng)VTU-0。 由每個FTU-O接收的誤差信號通過矢量引擎進一步處理以估計將用于DS預(yù)編碼器的消除 了FEXT的DSFEXT信道。然而，與G. 993. 5不同，G.fast中的FTU-R需要了解DSOPS的 位指數(shù)以執(zhí)行DS直接信道估計。下行FEXT信道估計可以類似于G. 993. 5來執(zhí)行。
[0025] 本文所公開的是用于例如甚至在存在強FEXT的情況下將xTU-R初始化到DS探針 序列的自同步的系統(tǒng)、方法、裝置以及計算機程序產(chǎn)品。在每個xTU-0的DS中使用正交探針 序列，可以在移除FEXT信道時在對應(yīng)xTU-R處估計DS直接信道。使用通過每個xTU-0同 步傳輸?shù)奶结樞蛄兄械牧阍兀ī栐兀崿F(xiàn)同步。具體來說，當(dāng)OPS用于傳輸側(cè)以調(diào)制同 步信號時，0元素（在本文中有時可互換地被稱作Z狀態(tài)或Z位）可以引入到OPS中以標(biāo)記 OPS的開始或結(jié)束。乘以0元素的DMT符號可必須為零。因此，0元素可以使得通過傳輸側(cè) 傳輸?shù)恼{(diào)制后的同步信號在第一個或最后一個DMT符號期間跨越所有端口具有零幅度。因 為有效線和連接線的傳輸側(cè)可以在第一個或最后一個DMT符號中使用0元素，所以在一組 矢量化線中可以不存在任何信號幅度或任何FEXT。因此，可以執(zhí)行第一個或最后一個DMT 符號的檢測而不需要FEQ。為了減少開銷，0元素可并入每N個（大于一的任何整數(shù)）0PS 周期而不是每OPS周期中，或可以僅在新的線連接一組矢量化線時使用。通過在OPS中產(chǎn) 生0元素并且跨越xTU-0同步使用0元素，可以通過xTU-R實現(xiàn)自同步而不需要首先從對 應(yīng)xTU-0傳輸OPS的位指數(shù)。
[0026] 圖1是圖示DSL系統(tǒng)的DS部分100的實施例的示意圖。假設(shè)DSL系統(tǒng)符合G.fast 標(biāo)準，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，本文所公開的機制可以類似地適用于任何其它 DSL系統(tǒng)。在DS部分或配置100中，N個FTU-O110可以從N個用戶線120接收經(jīng)預(yù)編碼 DS信號、處理所述信號，并且將經(jīng)過處理的DS信號傳輸?shù)絅個用戶線160上，其中N是大 于一的整數(shù)。N個用戶線160可以視為一組矢量化線，因為它們的信號可以通過位于FTU-O 110所定位的配線點處的矢量引擎142共同地處理，以使用預(yù)編碼技