使用公共探测序列进行多个信道系数的同时估计的利记博彩app

专利名称：使用公共探测序列进行多个信道系数的同时估计的利记博彩app
技术领域：
本发明一般而言涉及通信系统，并且更具体而言涉及用于控制这种系统中的通信信道之间的串扰的技术。
背景技术：
众所周知，通信系统可以利用多个通信信道在系统的发射器与接收器之间传送信号。例如，多个信道可以被用于使不同的发送信号彼此分离或者用于提供更高的数据速率。在多信道通信系统中可能出现的一个问题涉及各个信道之间的串扰，又被称为信道间串扰。例如，数字用户线路(DSL)宽带接入系统典型地在铜双绞线上进行离散多音 (DMT)调制。这种系统中的一个主要的缺点是与同一束中的或者跨多个束的多个用户线路之间的串扰。因此，一个用户线路上的传输可以在其他用户线路上被检测到，从而导致能够使系统的吞吐性能变差的干扰。更普遍地，给定的“受害者”信道可能经历来自多个“打扰者”信道的串扰，这再次导致不希望的干扰。已开发了动态频谱管理(DSM)技术，以便对抗干扰并且将DSL系统的有效吞吐量和触及范围最大化。较低等级的DSM技术通常被称为第一级和第二级技术，其通常调整与给定用户线路相关联的功率水平，以最小化干扰。第三级技术更加复杂，并且通过使用预编码器使得能够有效地消除信道间串扰。预编码器典型地被用于实现中心局(CO)与用户驻地设备(CPE)之间的下行通信的串扰消除。通过使用所谓的后补偿技术，还有可能实现对于从CPE到CO的上行通信的串扰控制。一种已知的用于在DSL系统中针对下行功率控制或者串扰消除来估计串扰系数的方法涉及在该系统的CO与各个CPE之间通过各个用户线路发送不同的导频信号。然后使用来自该CPE的、基于所发送的导频信号的误差反馈来估计串扰。其他已知的方法涉及预编码器系数的扰动和信噪比(SNR)或其他干扰信息的反馈。串扰估计通常用于需要将附加线路“加入”DSL系统中的一个活动线路组的情况中。例如，此时可能需要激活已包括多个活动线路的同步组中的一个或多个不活动的线路。 这种附加线路加入可能需要相应地调整功率控制或预编码器，以便优化系统性能。串扰估计还被用于多种其他线路管理应用，包括确定是否要进行预编码，以及设置受害者和打扰者线路的功率水平。因此，能够快速有效地生成准确的串扰估计将十分重要。

发明内容
本发明在一个或多个示例性的实施方式中，提供了使用从公共探测序列生成的复数个不同的探测信号，来同时估计信道系数的技术。上述信道系数可被用作为串扰估计，以通过功率控制或预编码来控制串扰，并且还适用于大量其他信号控制应用。根据本发明的一个方面，一种通信系统的接入节点包括适用于与至少一个接收器进行通信的复数个发射器。该接入节点例如可以包括DSL通信系统的至少一个CO的至少一部分。接入节点可操作来同时估计所述发射器中的多个与接收器之间的信道系数，并且利用所估计的信道系数来控制由多个发射器中的至少一个向接收器发送的至少一个数据信号。在同时估计信道系数的过程中，接入节点发送复数个不同的探测信号，每个探测信号是基于公共探测序列与复数个不同的频率扩展中所选的一个频率扩展的不同组合来生成的。可以使用多个公共探测序列，其中，每个这种公共序列与不同的频率扩展组合以生成复数个不同的探测信号中的各个探测信号。在示例性的误差反馈实施方式中，不同的探测信号可以包括在系统的各个信道上向各个接收器发送的各个导频信号，并且公共探测序列可以包括公共导频序列。在该实施方式中，信道系数的同时估计可以包括，例如，处理基于所发送的导频信号而从接收器反馈的误差样本。在示例性的SNR反馈实施方式中，不同的探测信号可以包括应用于各个预编码器系数的各个扰动信号，并且公共探测序列可以包括公共扰动序列。在该实施方式中，信道系数的同时估计可以包括，例如，处理基于所发送的扰动信号而从接收器反馈的SNR报告或其他干扰信息。有利地，示例性的实施方式使得能够比其他方式快得多地获得串扰估计，从而提高系统中的操作速度。例如，给定线路基本上可以用比其他方式所需的时间更少的时间加入一组活动线路。通过附图和下文的详细描述，本发明的这些及其他特征和优点将更加显而易见。


图1是本发明的示例性实施方式中的多信道通信系统的方框图。图2显示了图1的系统的一种可能的实现的更详细的视图。图3A到图3C是示出了使用公共探测序列进行多个信道的同时串扰估计的技术的图。图4和图5是示出了用于获得串扰估计的误差反馈方法的方框图，该方法未使用使用公共探测序列进行多个信道的同时估计的技术。图6和图7是示出了根据本发明的示例性实施方式的、用图4和图5的误差反馈方法来实现使用公共探测序列进行多个信道的同时估计的方式的方框图。图8和图9是示出了用于获得串扰估计的SNR反馈方法的方框图，该方法未使用使用公共探测序列进行多个信道的同时估计的技术。图10和图11是示出了根据本发明的示例性实施方式的、用图8和图9的SNR反馈方法来实现使用公共探测序列进行多个信道的同时估计的方式的方框图。
具体实施例方式本文将结合示例性的通信系统以及用于在该系统中获得串扰估计的相关技术来描述本发明。串扰估计可以结合将用户线路或其他通信信道加入到该系统中的一组活动信道来使用，或者用于其他线路管理功能。然而，应该明白，本发明不限于与本文公开的特定类型的通信系统和信道估计应用一起使用。本发明可以广泛在多种其他通信系统中实现， 使用可替换的用于获得信道系数估计的技术来实现，以及在涉及使用这种估计的的大量可
4替换的应用中实现。例如，虽然在基于DMT调制的DSL系统的情况下来进行说明，但是本文公开的技术可以直接适用于各种其他类型的有线或无线通信系统，包括蜂窝系统、多输入多输出(MIMO)系统、Wi-Fi或WiMax系统等等。该技术因此适用于除了 DSL环境之外的其他类型的正交频分复用(OFDM)系统。图1示出了包括中心局(CO) 102和用户驻地设备(CPE) 104的通信系统100。CPE
104更具体地包括N个不同的CPE单元，分别被标记为CPE 1、CPE 2、.......CPE N,并且
还通过如图所示的各个附图标记104-1、104-2........104-N来标识。给定的CPE单元可
以包括，例如，调制解调器、计算机或其他类型的通信设备，或者这些设备的组合。CO 102经
由分别被标记为线路1、线路2........线路N的各个用户线路耦合到这些CPE单元，每个
用户线路包括例如铜双绞线连接。在示例性的实施方式中，在线路106-1到106-N这所有N条线路中，并非所有N条线路最初都是活动线路，并且该N条线路中的至少一条线路是待激活并且待加入现有活动线路组中的“加入线路”。最初活动线路是本文所称的活动线路“组”的实例。该组可以是例如同步组，其还可以被称为预编码组或者任意其他类型的活动线路组。CO 102与CPE 104之间的通信包括每条活动线路的上行和下行通信。下行方向是指从CO到CPE的方向，上行方向是指从CPE到CO的方向。虽然在图1中未明确地显示，但是可以不加限制地假设，存在与系统100的每条用户线路相关联的用于下行方向的通信的 CO发射器和CPE接收器，以及存在与系统100的每条用户线路相关联的用于上行方向的通信的CPE发射器和CO接收器。可以使用公知的常规技术在CO和CPE中实现对应的发射器和接收器电路，本文将不再详细描述该技术。本实施方式中的CO 102包括串扰估计生成器110，其耦合到功率控制单元112。CO 利用串扰估计生成器来分别获得线路106的至少一个子集中的各个线路的串扰估计。功率控制单元112用于基于串扰估计，调整在一个或多个线路上发送的信号的功率水平。应该理解，功率控制仅仅是可以在其中利用CO 102中所生成的串扰估计的应用的一个示例性的实例。其他应用包括，例如，对从CO向CPE发送的下行信号进行预补偿，以及对在CO中从CPE接收的上行信号进行后补偿。可以使用预编码器来实现预补偿技术，将结合图2来描述其实例。更一般而言，以本文所述的方式生成的串扰估计可以用于涉及对从多个发射器发送的信号进行协调以便通过提高数据速率、降低误差等来提高系统性能的任何应用中。串扰估计生成器110可以被配置为根据从CPE 104反馈给C0102的误差样本、SNR 值或其他类型的测量来生成串扰估计。下文将详细描述用于生成串扰估计的具体技术的实例。在其他实施方式中，可以在CO 102外部生成串扰估计，并将其提供给CO以便进一步处理。例如，可以在CPE 104中生成该估计，并且将该估计返回给CO以用于功率控制、预编码、后补偿或其他应用。串扰估计是在本文中更一般性地称为“信道系数估计”、“估计的信道系数”或更简单地称为“信道估计”的术语的实例。串扰估计生成器110可以包含去噪功能，以便生成去噪的串扰估计。在2009年 1 月 13 日递交的、标题为“Power Control Using Denoised Crosstalk Estimates in aMulti-Channel Communication System” 的美国专利申请序列号 No. 12/352, 896 中描述了适用于与本发明的实施方式一起使用的串扰估计去噪技术的实例，该专利申请被共同转让给本申请的受让人并且以引用的方式合并入本申请。然而，应该明白，本发明不需要使用任何特定的去噪技术。本文将描述的示例性的实施方式可以结合使用频率滤波器的去噪功能作为信道系数估计过程的一部分。如下文将更详细地描述的，CO 102被配置为使用公共探测序列来实现多个信道 106的同时估计技术。在该技术的实现中，CO发送不同的探测信号并且基于在CPE 104中进行的测量获得串扰估计。CO 102然后基于该串扰估计，调整功率水平，执行预编码，或者以其他方式控制数据信号传输。可以通过从该公共探测序列至少生成第一和第二不同的探测信号来实现使用公共探测序列所进行的同时估计。这通常涉及将第一频率扩展应用于该公共探测序列以生成第一不同的探测信号，并且将不同于该第一频率扩展的第二频率扩展应用于该公共探测序列以生成第二不同的探测信号。例如，在各个信道上，或者作为与特定的信道相关联的预编码器系数的各个扰动，来同时发送该第一和第二不同的探测信号。将对应的测量，如误差样本或SNR值，从CPE反馈到C0，并且将其用于在串扰估计生成器110 中生成串扰估计。可以使用多个公共探测序列，其中，每个这种公共探测序列与不同的频率扩展进行结合以生成复数个不同的探测信号中的各个探测信号。例如，一个实施方式可以至少包括第一和第二公共探测序列以及一组F个不同的频率扩展。在该实施方式中生成的不同的探测信号可以包括第一组F个探测信号和第二组F个探测信号，其中，该第一组F个探测信号是通过将F个不同的频率扩展中的各个频率扩展应用于第一公共探测序列而生成的，该第二组F个探测信号是通过将同一组F个不同的频率扩展中的各个频率扩展应用于第二公共探测序列而生成的。当然，该方法还可以扩展到多于两个公共探测序列。该方法通常允许根据不同的频率扩展与单个探测序列的结合生成多个不同的探测信号。将结合图4到图 11来描述更详细的实例。本文所使用的术语“同时估计”意图包括，例如，在系统中基本同时地发送进行估计所基于的探测信号，如同导频信号或扰动信号基本上同时发送的情况那样。因此，用于生成多个信道系数估计的给定估计过程的所有方面无须为了如该术语在本文中所使用的那样进行同时估计而对于每个估计都同时发生。CO 102还包括耦合到存储器120的处理器115。存储器可用于存储由处理器执行以实现本文所述的功能的一个或多个软件程序。例如，与串扰估计生成器110和功率控制单元112相关联的功能可以至少部分地以这种软件程序的形式实现。存储器是用于存储可执行的程序代码的计算机可读存储介质的实例。CO 102或它的其中一部分可以被视为是在本文被更普遍地称为通信系统的“接入节点”的术语的实例。单个接入节点可以，但是不是必须，包括多个CO或者一个或多个CO 的一部分。可能的接入节点的另一个实例是DSL接入复用器(DSLAM)。因此，本文所使用的术语“接入节点”意图被广泛地解释为包括，例如，CO中的特定单元，如DSLAM或CO本身，以及在不包括CO的系统中的其他类型的接入点单元。在图1的示例性实施方式中，所有线路106都与同一 CO 102相关联，该CO 102可以包括单个接入节点。然而，在其他实施方式中，这些线路可以分布在多个接入节点上。该多个接入节点中的不同接入节点可以来自不同的供应商。例如，众所周知，在常规系统中， 不同供应商的多个接入节点可以连接到同一束DSL线路。在这些或其他条件下，各种接入节点可能必须彼此交互以便实现最佳的干扰消除。术语“用户驻地设备”或CPE应当被广义地解释为包括非DLS系统环境中的其他类型的用户设备。下文将参考图2来描述图1的包括预编码器的系统100的实现。该预编码器用于 CO 102与CPE 104之间的下行通信的有效的串扰消除。然而，要强调的是，本文公开的技术可以直接用于控制上行通信的串扰。此外，该技术可以应用于涉及不存在特别定义的下行或上行方向的对称式通信的系统。现在参考图2，在该特定实现中，将CO 102显示为包括控制器200、预编码器202 以及被标记为204-1到204-N的N个发射器的集合。控制器耦合到预编码器和发射器，以便控制系统100中的下行信号的传输。发射器生成通过下行数据路径220-1到220-N向各个CPE 104-1到104-N发送的各个DMT符号流。预编码器202利用串扰估计，在发送之前调整下行信号，旨在消除在穿越该下行数据路径时所引入的串扰。可以使用各种已知的预编码技术中的任意一种来实现对本文所述的类型的多个加入线路和活动线路的串扰消除。 该预编码技术是本领域的熟练技术人员非常了解的，因此在本文中不做详述。图2中所示的下行数据路径220代表图1中所示的各个DSL线路106的各个下行信号路径。系统100还包括实时反馈信号路径222，路径222可以是图1中所示的DSL线路106中的各个活动线路的上行信号路径。应该注意到，加入线路可能在该线路加入该组并且变得完全活动之后才具有这种实时反馈信号路径，但是，在其他实施方式中，加入线路例如可以在初始化模式期间被提供实时反馈信号路径。控制器200经由控制信号路径2M 向CPE提供控制信号，路径2M例如可以代表DSL线路106中的一个或多个指定的或者常规的控制信道。应该注意，可以使用图1的处理器115来完整地或者部分地实现控制器200和预编码器202。例如，可以将与单元200和202相关联的功能的一部分以处理器115上运行的软件的形式实现。如共同转让给本申请的受让人并且以引用的方式合并入本申请的、2008年4 月 1 日递交的、标题为"Fast Seamless Joining of Channels in a Multi-Channel Communication System”的美国专利申请序列号No. 12/060, 653中所描述的，响应于由CO 102通过控制信号路径2M所提供的控制信号，可以将每个CPE 104配置成多种操作模式。 这些操作模式可以包括，例如，加入模式和追踪模式。但是，这种类型的多模式操作在本发明中不是必须的。本文将参考DMT音调来描述本发明的示例性实施方式。然而，本文所使用的术语 “音调”意图被广义地理解为不仅仅包括DMT音调而且还包括其他多载波通信系统的其他类型的子载波。仅仅为了说明的目的，假设在系统100中的N个信道106中的每一个上的下行传输都是使用每个信道K个音调的DMT调制来实现的。可以通过复系数来描述在特定的音调上从一个发射器到一个接收器的信道的属性。因此，为了获得希望的串扰估计，需要个信道系数。
7
典型的常规方法是通过各个信道发送导频信号并且在接收器处进行测量。更具体地，通过信道发送相互正交的导频信号，然后，依次将接收信号与每个导频信号进行相关。 该过程在每个音调上并行地继续，即，在给定线路的每个音调上发送同一导频信号值。由于估计Nl个信道系数，并且在每个所谓的“信道使用”中可以进行NK个测量，所以需要N 个信道使用。可以选择N个导频序列Pl、P2、……、Pn。每个导频序列是L个复数Pl[l]、 P1 [2],……、Pl[L]的序列，并且每个序列被分配给不同的发射器。发射器i通过按顺序发送该L个复数中的每一个来发送导频序列Pi。在时刻t在特定音调k上，给定的接收器观察到来自N个发射器的信号的重叠外加附加的测量噪声。如下给出接收信号
权利要求
1.一种在包括复数个发射器和至少一个接收器的通信系统中使用的方法，所述方法包括以下步骤同时估计所述发射器中的多个与所述接收器之间的信道系数；并且利用所估计的信道系数来控制由所述多个发射器中的至少一个向所述接收器发送的至少一个数据信号；其中，同时估计信道系数的步骤还包括发送基于公共探测序列与复数个不同的频率扩展中所选择的一个频率扩展的不同组合而生成的不同的探测信号的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述发送基于公共探测序列与复数个不同的频率扩展中所选择的一个频率扩展的不同组合而生成的不同的探测信号的步骤还包括从所述公共探测序列至少生成第一不同的探测信号和第二不同的探测信号的步骤，其中通过将第一频率扩展应用于所述公共探测序列来生成所述第一不同的探测信号，将不同于所述第一频率扩展的第二频率扩展应用于所述公共探测序列来生成所述第二不同的探测信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一频率扩展和所述第二频率扩展中的每一个对所述公共探测序列提供不同的频率调制。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一不同的探测信号和所述第二不同的探测信号分别在所述系统的第一信道和第二信道上同时发送。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一不同的探测信号和所述第二不同的探测信号在所述系统的单个信道上同时发送。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一信道和第二信道包括第一DMT信道和第二 DMT信道，第一 DMT信道和第二 DMT信道中的每一个包括一组音调，并且所述第一频率扩展将第一探测序列值应用于所述第一 DMT信道的该组音调中的每个音调。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第二频率扩展将所述第一探测序列值应用于所述第二 DMT信道的该组音调中的第一音调子集中的每个音调上，并且将所述第一探测序列值的逆值应用于所述第二 DMT信道的该组音调中的第二音调子集中的每个音调上，其中，所述第一子集包括所述第二 DMT信道的该组音调中的所有偶数音调，所述第二子集包括所述第二 DMT信道的该组音调中的所有奇数音调。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述不同的探测信号包括在所述系统的各个信道上向各个接收器发送的各个导频信号，所述公共探测序列包括公共导频序列，并且同时估计信道系数的所述步骤包括处理基于所发送的导频信号而从所述接收器反馈的误差样本。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述不同的探测信号包括应用于各个预编码器系数的各个扰动信号，所述公共探测序列包括公共扰动序列，并且同时估计信道系数的所述步骤包括处理基于所发送的扰动信号而从所述接收器反馈的干扰信息。
10.一种装置，包括接入节点，其包括适用于与至少一个接收器进行通信的复数个发射器；所述接入节点可操作来同时估计所述发射器中的多个与所述接收器之间的信道系数， 并且，利用所估计的信道系数来控制由所述多个发射器中的至少一个向所述接收器发送的至少一个数据信号；其中，所述接入节点在同时估计信道系数时，发送基于公共探测序列与复数个不同的频率扩展中所选择的一个频率扩展的不同组合而生成的复数个不同的探测信号。
全文摘要
一种通信系统的接入节点包括适用于与至少一个接收器进行通信的复数个发射器。接入节点可操作来同时估计所述发射器中的多个与接收器之间的信道系数，并且利用所估计的信道系数来控制由多个发射器中的至少一个向接收器发送的至少一个数据信号。在同时估计信道系数的过程中，接入节点发送复数个不同的探测信号，上述不同的探测信号中的每一个是基于公共探测序列与复数个不同的频率扩展中所选择的一个频率扩展的不同的组合而生成的。该接入节点可以包括DSL通信系统的至少一个中心局的至少一部分。
文档编号H04B3/46GK102318209SQ201080007518
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月12日
发明者C·J·纳茨曼, G·G·T·克拉默 申请人:阿尔卡特朗讯