BRPI0613415A2 - método de pré-codificar dados para transmissão em um sistema vetorizado dsl para múltiplos usuários usando modulação dmt; método de transmitir dados em um sistema vetorizado dsl para múltiplos usuários; pré-codificador tonal ajustável para um sistema dsl vetorado para múltiplos usuários que utiliza a modulação dmt - Google Patents

Abstract

MéTODO DE PRé-CODIFICAR DADOS PARA TRANSMISSãO EM UM SISTEMA VETORIZADO DSL PARA MULTIPLOS USUáRIOS USANDO MODULAçãO DMT; MéTODO DE TRANSMITIR DADOS EM UM SISTEMA VETORIZADO DSL PARA MULTIPLOS USUáRIOS; PRé-CODIFICADOR TONAL AJUSTáVEL PARA UM SISTEMA DSL VETORADO PARA MULTIPLOS USUáRIOS QUE UTILIZA A MODULAçãO DMT. Trata-se de pré-codificação que atenua ou remove sinais de interferência (especialmente diafonia) entre múltiplos usuários com transmissores interconectados em sistemas DSL vetorados ou similares. A implantação da eficiência é fornecida na matriz R na fatorização RQ que caracteriza canais de vetores a jusante de múltiplos usuários (tais como canais de transmissão DMT VDSL unilateral e bilateral). Um conjunto de coeficientes de pré-codificação pode variar com cada tom utilizado por cada usuário e dependente da ordem de codificação de usuários selecionados para cada tom. Na operação adaptativa, os coeficientes das matrizes R e Q podem ser atualizados quando ocorrem mudanças no ambiente da transmissão. A aritmética modular variável atenua o problema de intensificação de potência, e a base da aritmética modular também pode variar com cada usuário dentro de um único tom.

Description

"METODO DE PRÉ-CODIFICAR DADOS PARA TRANSMISSÃOEM UM SISTEMA VETORIZADO DSL PARA MÚLTIPLOS USUÁRIOS USANDOMODULAÇÃO DMT; MÉTODO DE TRANSMITIR DADOS EM UM SISTEMAVETORIZADO DSL PARA MÚLTIPLOS USUÁRIOS; PRÉ-CODIFICADORTONAL AJUSTÁVEL PARA UM SISTEMA DSL VETORADO PARA MÚLTIPLOSUSUÁRIOS QUE UTILIZA A MODULAÇÃO DMT".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se, de modo geral, amétodos, sistemas e aparelhos destinados ao gerenciamentode sistemas de comunicação e/ou transmissão de dadosdigitais.

Descrição da Técnica Relacionada

As tecnologias de linhas digitais paraassinantes (DSL) podem proporcionar largura debanda larga para comunicação digital sobre linhasexistentes de assinantes telefônicos (designados comocircuitos ou instalações de cobre) e podem ajustar ascaracterísticas de uma linha pelo uso de um código de linhaem múltiplos tons descontínuos (DMT) que atribuem umnúmero de bits a cada tom (sub-portadoras) , que podemser ajustados às condições de canal determinadasdurante o treinamento e inicialização (tipicamente por meiode transceptores que funcionam tanto como transmissorescomo receptores) , em cada extremidade da linha doassinante.

Nos sistemas de comunicação DSL, ganhos dedesempenho significativos podem ser obtidos atravésda redução da diafonia existente entre os parestorcidos, como é bastante conhecido pelos versados natécnica. Uma técnica para reduzir a diafonia ésuprimir a diafonia de ponta, processando conjuntamenteos sinais transmitidos e/ou recebidos por umgrupo de linhas, comumente denominados e descritoscomo "vetoramento". Quando o vetoramento éaplicado para aprimorar o sentido da transmissãode recebimento de dados entre um grupo de linhasque não apresentam um ponto de terminação comum,então o processamento do sinal conjunto só podeocorrer no lado do transmissor. Este processamento desinal de união é freqüentemente descrito como pré-codificação.

Os sistemas, aparelhos, métodos e técnicasque aperfeiçoam a pré-codificação podem representar umavanço significativo na técnica. Mais especificamente,os sistemas, aparelhos, métodos e técnicas paraexecutar tal pré-codificação que são execuçõesadaptativas a alterações no canal e no ruido, que permitema subtração dinâmica com base na limitação de energiae utilizam a operação modular e o sinal de pontilhamento,também podem representar um avanço significativo natécnica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOAs modalidades da presente invenção utilizam umpré-codificador que irão mitigar ou remover os sinais deinterferência (especialmente diafonia) entre múltiplosusuários cujos transmissores são interconectados (ou seja,onde um relógio comum é compartilhado) . Tal pré-codificaçãoe os pré-codificadores que executam tal pré-codificaçãopodem ser usados em situações de vetores a jusante(unilateral) em sistemas de comunicação, tais como ADSL eVDSL, entre outros.

Quando transmissores U de usuários U (umtransmissor por usuário) são interconectados, o canalproveniente dos transmissores U até os seus receptores Upode ser modelado por um canal de matriz H, cujo tamanhogeralmente é U χ U. 0 canal H pode ser decomposto em H= RQusando a fatorização RQ bem conhecida de uma matrizquadrada. À medida que é bem conhecida por aqueles versadosna técnica, a matriz Q pode ser usada como um filtro linha,enquanto a matriz R pode ser usada como um filtro deretroalimentação para mitigar ou remover a diafonia. Asmodalidades da presente invenção proporcionam uma execuçãoeficiente da matriz R na fatorização RQ que caracteriza oscanais de comunicação de vetor a jusante para múltiplosusuários (tais como os canais de transmissão DMT VDSLunilaterais ou bilaterais). Os exemplos são proporcionadosusando xDSL como um sistema de comunicação ilustrativo,porém a invenção se aplica a qualquer sistema, onde a pré-codificação de radiodifusão vetorada para múltiplosusuários broadcast pode ser usada. A matriz G em R=SG (ondeS é uma matriz de escalonamento diagonal que força oselementos diagonais do G triangular a se tornarem todosiguais a um) pode ser interpretada, conforme é bemconhecido na técnica, como um conjunto de coeficientes pré-codificadores para os usuários U. A SNR (razão sinal ruido)do usuário u no receptor do usuário será proporcional aocoeficiente pré-codificador no u° (unésimo) elementodiagonal de S. Estes coeficientes pré-codificadores podemvariar com cada tom usada por cada usuário e depende daordem de codificação de usuários selecionados para cadatom. Em sistemas práticos, o canal H (ou o canal Hequivalente ao pior caso de ruido) é variável. Asmodalidades da presente invenção atualizam as matrizes R eQ para se adaptarem a tal variabilidade. Além disso, talatualização pode ser aplicada usando a presente invençãopara compensar as operações de troca de bit para osusuários de DSL ou por usuários de um sistema vetorado queliga e desliga.

Após a matriz G de filtro de retroalimentação seraplicada, a energia de transmissão em uma, algumas ou todasas linhas U pode ser aumentada, de forma significativa,forçando, deste modo, que uma redução de energia escalarconforme as restrições de energia de transmissão ecausando, conseqüentemente, uma penalidade de uso para apré-codificação com a matriz G. Isto pode ser referido comoo problema de "aperfeiçoamento de energia". A aritméticamodular pode ser usada para mitigar o problema deaperfeiçoamento de energia e a base da aritmética modularaplicada também pode variar com cada usuário dentro de umúnico pré-codif icador para um único tom. Embora o uso deseja conhecido na técnica, a aritmética modular variável,de acordo com as modalidades da presente invenção é nova enão é óbvia.

As situações de múltiplos usuários criam umasituação incomum para pré-codificar, pelo fato de aaritmética modular usada para cada usuário pode serdiferente, impondo, deste modo, um aumento de energiamaior. As abordagens tradicionais para que únicos usuárioscompensem um aumento de energia e/ou permitam a formação,não podem ser usadas porque elas requerem as estruturas nosreceptores que não são possíveis quando a transmissão dedados e/ou linhas de comunicação (por exemplo, linhas DSL)terminarem em localizações físicas diferentes. Ademais, ossistemas DMT digitais duplexados ou sincronizados executarseparadamente um pré-codificador para cada tom. A ordem deusuário de pré-codificação não precisa ser a mesma em cadatom e a progressão aritmética modular também pode, destemodo, ser diferente em cada tom. Ademais, a processo depré-codificação termina cada símbolo DMT, após oprocessamento até os usuários U. Um sinal de pontilhamentoopcional, conhecido, tanto para o transmissor, como para oreceptor, pode ser adicionado ao lado do transmissor eremovido no lado do receptor para suavizar o processo depré-codificação e assegurar que as aberrações no tamanho enas características de constelação transmitidas sejamconsistentes apesar de quaisquer variações incomuns nosinal de retroalimentação que sai da matriz G de filtro deretroalimentação antes de ser subtraído a partir do sinalde interesse do usuário.Algumas modalidades da invenção são compatíveiscom padrões de comunicação existentes e que não usam nempontilhamento nem aritmética modular (ou seja, elasutilizam somente um "modo de substração") . Além disso, um amodem DSL de recepção não precisa saber que o pré-codificador está presente. Outras modalidades usam o sinalde pontilhamento e/ou aritmética modular. Quando opontilhamento é usado, tal pontilhamento pode ser conhecidocomo um receptor de cooperação. Quando a aritmética modularé usada, o receptor de cooperação precisa realizar a mesmaoperação modular através das modalidades da presenteinvenção que não requerem o uso de constelações idênticas,tanto pelo transmissor, como pelo receptor. Quando aaritmética modular é usada, as modalidades da presenteinvenção proporcionam projetos novos e não óbvios de queaperfeiçoam o desempenho de pré-codificação em 0,5 dB paraconstelações de bit ímpares.

Algumas modalidades da presente invenção usammatrizes H de diafonia a jusante de linha dominante(somente com termos diferencialmente acoplados e sem sinaisde modo imaginário). Uma matriz H de linha dominante éaquela em que os elementos diagonais são muito maiores doque qualquer outro elemento em suas respectivas linhas.Tais matrizes H de diafonia levam a matrizes R de linhadominante na fatorização RQ. A dominância de linha ocorrequando transfere FEXT de outra linha para dentro da linhado assunto é muito menor do que a perda da inserção dalinha de assunto. Uma matriz H de coluna dominante é aqueleem que os elementos diagonais são muito maiores emqualquer outro elemento em suas respectivas colunas. Talmatriz possui um R na fatorização QR, ou seja, tambémcoluna-dominante. A dominância de coluna ocorre quando atransferência de FEXT de uma linha de assunto para outralinha é muito menor do que a perda de inserção da linha deassunto.

Outras modalidades presumem que a matriz H não énem linha-dominante nem UxU e conforme situações onde o usode sinal de modo imaginário ou outros efeitos, eliminam adominância de linha. Uma situação particular onde adominância de linha freqüentemente não se aplica é quandose assume o pior caso de ruido para é o canal deradiodifusão de vetor a jusante. Essa suposição do piorcaso de ruido realmente caracteriza e permite o desempenhomais elevado e, deste modo, é atrativo à captura. Destemodo,a inclusão dos efeitos de pior caso de ruido levam auma matriz R não diagonal e, então, o uso de um pré-codificador leva ao desempenho maior, um resultado iludiuos engenheiros e programadores de DSL. A falha parareconhecer o aperfeiçoamento potencial da pré-codificaçãopor causa da inclusão do pior caso de ruido desencorajou oestudo e o uso dos pré-codificadores em pastas vetorizadasDSL. Além disso, os sinais imaginários e seu uso tambémlevam a matrizes H que não são dominantes de linha (com ousem pior caso de ruido), que também se beneficia do uso depré-codificadores na presente invenção.

Os detalhes e vantagens adicionais da invençãosão proporcionados na Descrição Detalhada e Figurasassociadas, a seguir.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção será prontamente entendidaatravés da seguinte descrição detalhada em conjunto com osdesenhos em anexo, onde referencias numéricas similaresdesignam elementos estruturais similares e, onde:

A Figura 1 é um sistema de modelo de referênciapelo G.997.1 padrão aplicável a ADSL, VDSL, etc, onde asmodalidades da presente invenção podem ser usadas

A Figura 2 é um diagrama esquemático que ilustraa disposição DSL exemplificativa genérica.

A Figura 3A é um transmissor que pode ser usadoe/ou executar uma ou mais modalidades da presente invenção.

A Figura 3B é um receptor transmissor que podeser usado e/ou executar uma ou mais modalidades da presenteinvenção.

A Figura 3C é um transmissor que executa funçõesaritméticas de modo separado na pré-codificação de partesreal e imaginária de um sinal de dados de entrada.

A Figura 3D é um transmissor que executa funçãoaritmética do modelo de junta na pré-codificação de partesreal e imaginária de um sinal de dados de entrada.

A Figura 4A é uma constelação radial para b=3.

A Figura 4B é um modelo centralizado na origemque mostra o mosaico da constelação através do formato dotipo na Figura 4A.

A Figura 5A é uma constelação 4x4 padrão parab=4 .

A Figura 5B é uma constelação com formato detabuleiro de xadrez b=3 com base na Figura 5A.A Figura 6 é um modelo centralizado na origem quemostra o mosaico da constelação através do formato do tipona Figura 5B.

A Figura 7 é uma constelação com formato detabuleiro de xadrez b=3 e suas regiões de decisão ideais.

A Figura 8 é um modelo centralizado aperfeiçoadona origem que mostra o mosaico da constelação através doformato do tipo na Figura 7.

A Figura 9 é uma constelação com formato detabuleiro de xadrez b=7, seu modelo centralizado na origem.

A Figura IOA é um modelo centralizado na origemque mostra o mosaico da constelação através do formato dotipo na Figura 4 A.

A Figura IOB é um modelo de transmissãocentralizado na origem que também pode ser usado paraincluir em mosaico uma constelação através da constelaçãoradial da Figura 4A. O modelo minimiza a energia detransmissão.

A Figura IlA é um controlador que inclui umaunidade de controle de conformidade, de acordo com umamodalidade da presente invenção.

A Figura IlB é um otimizador DSL de umamodalidade da presente invenção.

A Figura 12 é um fluxograma executável como umaexecução do método ou software do pré-codificador dapresente invenção.

A Figura 13 é um fluxograma executável como umaexecução do método ou software de constelações e modelos detamanho variável do usados pela presente invenção.A Figura 14 é um fluxograma executável como umapré-codificação adaptável de execução de do método ousoftware, de acordo com uma ou mais modalidades da presenteinvenção.

A Figura 15 é um diagrama em bloco de um sistemade computador típico ou de um sistema de circuito integradoadequado para executar as modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A seguinte descrição detalhada da invenção irá sereferir a uma ou mais modalidades da invenção, porém não selimita a tais modalidades. De preferência, a descriçãodetalhada tem intenção de ser somente ilustrativa. Aquelesversados na técnica irão avaliar prontamente que adescrição detalhada dada no presente documento com relaçãoàs Figuras é proporcionada com a finalidade de explicação,à medida que se estende além destas modalidades limitadas.

As modalidades da presente invenção executammétodos e aparelhos que permitem a pré-codificação desinais que serão transmitidos em uma transmissão de dadose/ou sistema de comunicação. Além disso, os métodos eaparelhos da presente invenção permitem a execução deoutros recursos que podem otimizar os sistemas decomunicação, tais como os sistemas DSL. O sistema no qualas modalidades da presente invenção podem ser usadas incluilinhas ADSL, linhas VDSL e/ou quaisquer outros componentesde transmissão de dados e/ou sistema de comunicação e/oulinhas, com as quais a presente invenção é praticada,conforme será avaliado por aqueles versados na técnica apósa leitura da presente descrição. Conforme usados nopresente documento, os termos "sistema de transmissão dedados" e "sistema de comunicação" são projetados para seestenderem a todo e qualquer sistema no qual a presenteinvenção pode ser executada e/ou usada e são, em geral,projetados para serem intercambiáveis.

Conforme descrita em maiores detalhes abaixo,execução de pré-codificação e pré-codificadores, de acordocom uma ou mais modalidades da presente invenção, pode serparte de um dispositivo de comunicação (por exemplo, umcontrolador, otimizador DSL, DSLAM, dispositivo LT,dispositivo RT, modem DSL e similares) . Tal execução podeser controlada e/ou auxiliada por uma unidade de controlede pré-codificação em um dispositivo local (novamente, porexemplo, um modem) , em um dispositivo remoto, tal como umcontrolador (por exemplo, no ou como um otimizador DSL,gerenciador de espectro dinâmico ou centro de gerenciamentode espectro), e/ou em uma combinação de dispositivos quepodem ficar situados em localizações diferentes, conformeserá avaliado por aqueles versados na técnica. A unidade decontrole de pré-codificação pode se situar em qualquerlugar. Em algumas modalidades, um controlador que possuiuma unidade de controle de pré-codificação se situa em umDSL CO, embora em outros casos pode ser operador porterceiros situados fora do CO. A estrutura, programação eoutros recursos específicos de um controlador e/ou unidadede controle de pré-codificação que podem ser usados emconexão com as modalidades da presente invenção tornar-se-ão aparentes por aqueles versados na técnica apósanalisarem a presente descrição.Um controlador, tal como um otimizador DSL,centro de gerenciamento de espectro dinâmico (Centro DSM),um modem e/ou sistema de computador "inteligente" pode serusado para coletar e analisar os valores de dadosoperacionais e/ou de parâmetros de desempenho, conformedescritos em conexão com as diversas modalidades dapresente invenção. 0 controlador e/ou outros componentespodem ser um dispositivo de computador executado ou umacombinação de dispositivos. Em algumas modalidades, ocontrolador se situa em uma localização à distância dosmodems ou outro equipamento de comunicação acoplado a umalinha de comunicação. Em outros casos, o controlador podeser colocado com um ou ambos os dispositivos "locais" (ouseja, dispositivos diretamente acoplados a uma linha decomunicação ou parte de tal dispositivo local) como umequipamento diretamente conectado a um modem, DSLAM,dispositivo LT ou outro sistema de dispositivo decomunicação, criando, deste modo, um modem "inteligente".Os termos "acoplado a" e "conectado a" e similares, sãousados para descrever uma conexão entre dois elementos e/oucomponentes e tem intenção de significar acoplado direta ouindiretamente um ao outro, por exemplo, através de um oumais elementos de intervenção ou através de uma conexão semfio, onde for apropriado.

Alguns dos seguintes exemplos das modalidades dapresente invenção serão usados em conexão com sistemas ADSLe/ou VDSL vetorados como sistemas de comunicaçõesexemplificativos. Dentro destes sistemas DSL, certasconvenções, regras, protocolos, etc., podem ser usados paradescrever a operação do sistema DSL exemplificativo asinformações e/ou dados disponíveis a partir dos clientes(também referidos como "usuários") e/ou equipamentos nosistema. Entretanto, conforme será avaliado por aquelesversados na técnica, as modalidades da presente invençãopodem ser aplicadas em diversos sistemas de comunicações ea invenção não se limita a qualquer sistema particular.

Diversos elementos de gerenciamento de rede sãousados para gerenciamento de recursos de camada física ADSLe VDSL, onde os elementos se referem a parâmetros oufunções dentro de um par de modems ADSL ou VDSL, coletivaou individualmente. Uma estrutura de gerenciamento de redeconsiste em um ou mais nós gerenciados, sendo que cada umcontém um agente. 0 nó gerenciado pode ser um roteador,ponte, comutador, modem ou outro. Pelo menos um NMS(Sistema de Rede de Gerenciamento), que freqüentemente échamado de gerente, monitora e controla os nós gerenciadose, em geral, é baseado em um PC comum ou outro computador.

Em alguns exemplos, o NMS também se refere a um Sistema deGerenciamento de Elemento (EMS). Um protocolo degerenciamento de rede é usado pelo gerente e agentes paratrocar informações e dados de gerenciamento. Um objetivo éa unidade de informações de gerenciamento. Uma coleção deobjetivos relacionados é definida como uma Base deInformações de Gerenciamento (MIB).

A Figura 1 mostra o sistema de modelo dereferência, de acordo com o padrão G.997.1 (G.ploam), quese aplica a diversos sistemas ADSL e VDSL, que são bemconhecidos por aqueles versados na técnica e onde asmodalidades da presente invenção podem ser executadas. Estemodelo se aplica aos sistemas ADSL e VDSL que atendem aosdiversos padrões que podem ou não incluir divisores, taiscomo ADSLl (G.992.1), ADSL-Lite (G.992.2), ADSL2 (G.992.3),ADSL2-Lite (G.992.4), ADSL2+ (G.992.5), VDSLl (G.993.1) eoutros padrões VDSL que surgem de G.993.X, assim comopadrões SHDSL G.991.1 e G.991.2, todos como ou sem ligação.Esses padrões, variações e seus usos em conexão com opadrão G.997.1 são todos bem conhecidos por aquelesversados na técnica.

O padrão G.997.1 especifica o gerenciamento decamada física para sistemas de transmissão ADSL e VDSL combase no canal de operação incorporado claro (EOC) definidoem G. 997.1 e no uso de bits indicadores e mensagens EOCdefinidas em padrões G.99x. Além disso, G.997.1 especificao conteúdo de elementos de gerenciamento de rede paragerenciamento de configuração, falha e desempenho. Narealização dessas funções, o sistema utiliza uma variedadede dados operacionais que são disponíveis e que podem sercoletados a partir de um nó de acesso (AN) . 0 Fórum de DSLTR69 relata também listas da MIB e como o mesmo pode seracessado. Na Figura 1, o equipamento terminal 110 dosclientes é acoplado a uma rede domiciliar 112, que,sucessivamente, é acoplado a uma unidade de terminação derede (NT) 120. No caso de um sistema ADSL, a NT 120 incluirum ATU-R 122 (por exemplo, um modem, também referido comoum transceptor em alguns casos, definido por um dos padrõesADSL e/ou VDSL) ou qualquer outro modem de terminação derede adequado, transceptor ou outra unidade de comunicação.O dispositivo remoto em um sistema VDSL pode ser um VTU-R.Conforme será avaliado por aqueles versados na técnica edescrito no presente documento, cada modem interage com osistema de comunicação ao qual o mesmo é conectado e podegerar dados operacionais como um resultado do desempenho domodem no sistema de comunicação.

A NT 12 0 também inclui uma entidade degerenciamento (ME) 124. A ME 124 pode ser qualquerdispositivo de hardware adequado, tal como ummicroprocessador, microcontrolador ou maquina de estado decircuito em firmware ou hardware, capaz de realizar, quandorequerido, através de quaisquer padrões aplicáveis e/ououtros critérios. A ME 124 coleta e armazena dados dedesempenho em sua MIB, que é uma base de dados deinformações mantidas por cada ME e que pode ser acessadaatravés de protocolos de gerenciamento de rede, tal comoSNMP (Protocolo de Gerenciamento de Rede Simples), umprotocolo de administração usado para reunir informações deum dispositivo de rede para proporcionar um administradorde console/programa ou através de comandos TLl, sendo queTLl é uma linguagem de programa estabelecida usada paraprogramar respostas e comandos entre elementos de rede detelecomunicação.

Cada ATU-R em um sistema é acoplado a um ATU-C emum CO ou outra a montante e/ou localização central. Em umsistema VDSL, cada VTU-R em um sistema é acoplado a um VTU-0 em um CO ou outra a montante e/ou localização central(por exemplo, qualquer dispositivo de terminação de linha,tal como ONU/LT, DSLAM, RT, etc.). Na Figura 1, o ATU-C 142fica situado em um nó de acesso (AN) 140 em um CO 14 6. UmAN 14 0 pode ser um componente de sistema DSL, tal como umDSLAM, ONU/LT, RT ou similar, conforme será avaliado poraqueles versados na técnica. Uma ME 144 mantém, da mesmamaneira, uma MIB de dados de desempenho que pertence aoATU-C 142. A AN 140 pode ser acoplada a uma rede de bandalarga 170 ou outra rede, conforme será avaliado por aquelesversados na técnica. 0 ATU-R 122 e o ATU-C 142 sãoacoplados uns nos outros através de um circuito 130, que nocaso de ADSL (e VDSL) é tipicamente um par trançado detelefone que também realize outros serviços de comunicação.

Algumas das interfaces mostradas na Figura 1podem ser usadas para determinar e coletar dadosoperacionais e/ou dados de desempenho. Para a extensão dasinterfaces na Figura 1 se diferenciar de outro esquema deinterface de sistema ADSL e/ou VDSL, os sistemas e asdiferenças são bem conhecidos e aparentes para aquelesversados na técnica. A interface Q 155 proporciona ainterface entre o NMS 150 do operador e a ME 144 na AN 140.Todos os parâmetros especificados no padrão G.997.1 seaplicam na interface Q 155. Os parâmetros da paradiafoniasuportados na ME 144 são derivados do ATU-C 142, enquantoos parâmetros de paradiafonia do ATU-R 122 podem serderivados de uma das duas interfaces através da interfaceU. Os bits indicadores e mensagens EOC, que são enviadosusando o canal incorporado 132 e são proporcionados nacamada PMD, podem ser usados para gerar os parâmetros ATU-R122 requeridos na ME 144. Alternativamente, o canal OAM(Operações, Administrações e Gerenciamento) e um protocoloadequado podem ser usados para recuperar os parâmetros deATU-R 122 quando solicitado pela ME 144. Similarmente, osparâmetros de ponta distante de ATU-C 142 podem serderivados de cada uma das duas interfaces através dainterface U. Os bits indicadores e mensagens EOC, que sãoproporcionados na camada PMD, podem ser usados para geraros parâmetros ATU-C 142 requeridos na ME 124 de NT 120.Alternativamente, o canal OAM e um protocolo adequado podemser usados para recuperar os parâmetros do ATU-C 142 quandosolicitado pela ME 124.

Na interface U (que é essencialmente um circuito130) , existem duas interfaces de gerenciamento, uma no ATU-C 142 (a interface U-C 157) e um nõ ATU-R 122 (a interfaceU-R 158). A interface 157 proporciona parâmetros deparadiafonia ATU-C para ATU-R 122 para recuperar através dainterface U 130. De forma similar, a interface 158proporciona parâmetros de paradiafonia ATU-R para ATU-C 142para recuperar através da interface U 130. Os parâmetrosque se aplicam podem ser dependentes do padrão detransceptor que é usado (por exemplo, G.992.1 ou G.992.2).0 padrão G.997.1 especifica um canal de comunicação OAMatravés da interface U. Se este canal for executado, ospares ATU-C e ATU-R podem usá-lo para transportar mensagensOAM de camada fisica. Deste modo, os transceptores 122, 142de tal sistema compartilham diversos dados de desempenho eoperacionais mantidos em suas respectivas MIBs.

Mais informações podem ser encontradas comreferência ao ADSL NMSs no Relatório Técnico de Fórum DSLTR-005, entitulado "ADSL Network Element Management" doFórum ADSL, em Março de 1998. Também, o Relatório Técnicode Fórum DSL TR-O69, entitulado "CPE WAN ManagementProtocol", em Maio de 2004. Finalmente, o Texto de Trabalhode Fórum DSL TR-064, entitulado "LAN-Side DSL CPEConfiguration Specification", em Maio de 2004. Estesdocumentos atendem situações diferentes para ogerenciamento lateral CPE e as informações destes são bemconhecidas para aqueles versados na técnica. Maisinformações sobre VDSL podem ser encontradas no padrão ITUG.993.1 (algumas vezes chamado de "VDSL1") e o padrão ITUemergente G.993.2 (algumas vezes chamado de "VDSL2"), assimcomo diversos textos de trabalho de Fórum DSL em progresso,todos os quais são conhecidos para aqueles versados natécnica. Por exemplo, as informações adicionais seencontram disponíveis no Relatório Técnico do Fórum DSL TR-057 (Anteriormente WT-068v5), entitulado "VDSL NetworkElement Management" (Fevereiro de 2003) e Relatório TécnicoTR-065, entitulado "FS-VDSL EMS para RequerimentosFuncionais de Interface NMS " (Março de 2004), assim como arevisão emergente do padrão ITU G.997.1 para elementos deMIB VDSLl e VDSL2 ou no Relatório de Gerenciamento Dinâmicodo Espectro de Unidade Norte-Americana ATIS, NIPP-NAI-2005-031. a mesma pasta terminarem no mesmo cartão de linha noVDSL do que no ADSL. Entretanto, a seguinte discussão desistemas xDSL pode ser estendida ao ADSL porque aterminação comum das mesmas linhas vinculadoras também deveser feita (especialmente em um DSLAM mais novo que manuseiaADSL e VDSL) . Em uma topologia típica de uma instalaçãoDSL, na qual o número de pares de transceptor estãooperando e/ou estão disponíveis, parte de cada circuito deassinante é colocado com os circuitos de outros usuáriosdentro de um vinculador com múltiplos pares (ou feixe).Depois do pedestal, muito próximo ao Equipamento dePremissa do Cliente (CPE), o circuito assume a forma de umfio telefônico e sai do feixe. Portanto, o circuito deassinante atravessa dois ambientes diferentes. Parte doscircuitos pode ficar situada dentro de um feixe, onde ocircuito algumas vezes é protegido da interferênciaeletromagnética externa, mas é submetido a diafonia. Depoisdo pedestal, o fio telefônico freqüentemente não é afetadopela diafonia quando esta par estiver longe dos pares paraa maioria dos fios, mas a transmissão também pode ser maisprejudicada, de forma significativa, pela interferênciaeletromagnética porque os fios telefônicos não sãoprotegidos. Muita quedas 2 a 8 pares trançados dentro delese em situações de múltiplos serviços para um domicílio ouligações (multiplexação e demultiplexação de um únicoserviço) destas linhas, a diafonia adicional substancialentre estas linhas no segmento de queda.

Um cenário de implantação de DSL exemplificativo,genérico é mostrado na Figura 2. Todos os circuitos deassinante de um total de (L + M) usuários 291, 292 passamatravés de pelo menos um vinculador comum. Cada usuário éconectado a um Escritório Central (CO) 210, 220 através deuma linha dedicada. Entretanto, cada circuito de assinantepode ser passado através de diversos ambientes e meiosdiferentes. Na Figura 2, os clientes ou usuários L 291 sãoconectados ao CO 210 usando uma combinação de fibra óptica213 e pares de trançados de cobre 217, que são comumentereferidos como Fiber to the Cabinet (FTTCab) ou Fiber tothe Curb. Os sinais dos transceptores 211 no CO 210 têmseus sinais convertidos pelo terminal de linha óptica 212 eterminal de rede óptica 215 no CO 210 e unidade de redeóptica (ONU) 218. Os modems 216 no ONU 218 atuam comotransceptores para sinais entre o ONU 218 e os usuários 291.

As linhas de usuários que co-terminam emlocalizações, tais como COs 210, 218 e ONU 220 (assim comooutras) podem ser operadas de uma maneira coordenada, talcomo vetoração. Em sistemas de comunicação vetorados (taiscomo sistemas ADSL e/ou VDSL vetorados), a coordenação desinais e processamento pode ser alcançada. A vetoração ajusante ocorre quando múltiplos sinais de transmissão dalinha de um DSLAM ou LT são co-generados com um relógio eprocessador. Em sistemas VDSL com tal relógio comum, adiafonia entre os usuários ocorre separadamente para cadatom. Deste modo, cada um dos tons a jusante para muitosusuários pode ser gerado, de forma independente, por umtransmissor de vetor comum. De maneira similar, a vetoraçãoa montante ocorre quando um relógio e processador comum sãousados para co-receber múltiplos sinais de linhas. Emsistemas VDSL com tal relógio comum, a diafonia entreusuários ocorre separadamente para cada tom. Deste modo,cada um dos tons a montante para muitos usuários pode serprocessado, de forma independente, por um receptor de vetorcomum.Os circuitos 227 dos usuários M restantes 292 sãosomente pares trançados de cobre, um cenário referido comoFiber to the Exchange (FTTEx). Quando possível eeconomicamente praticável, o FTTCab é preferível em vez doFTTEx, uma vez que reduz o comprimento da parte de cobre docircuito de assinante e, conseqüentemente, aumenta as taxasexecutáveis. A existência de circuitos FTTCab pode criarproblemas para os circuitos FTTEx. Além disso, espera-seque o FTTCab se torne uma topologia progressivamentepopular no futuro. Este tipo de topologia pode levar ainterferência de diafonia substancial e pode significar queas linhas dos diversos usuários possuem capacidades dedesempenho e realização de dados diferentes devido aoambiente específico no qual as mesmas operam. A topologiapode ser tal linha "cabinet" alimentadas por fibra e linhasde troca podem ser misturadas no mesmo vinculador.

Como pode ser visto na Figura 2, as linhas do CO220 para os usuários 292 compartilham o vinculador 222, quenão é usado pelas linhas entre o CO 210 e os usuários 291.Além disso, outro vinculador 240 é comum para todas aslinhas de/para o CO 210 e o CO 220 e seus respectivosusuários 291, 292. Na Figura 2, diafonia de ponta distante(FEXT) 282 e paradiafonia (NEXT) 281 são ilustradosafetando pelo menos duas das linhas 227 colocadas no CO 220.

Conforme será avaliado por aqueles versados natécnica, pelo menos alguns dos dados operacionais e/ouparâmetros descritos nestes documentos podem ser usados emconexão com as modalidades da presente invenção. Alémdi sso, pelo menos algumas das descrições de sistema sãoigualmente aplicáveis às modalidades da presente invenção.Diversos tipos de dados operacionais e/ou informaçõesdisponíveis a partir de um a DSL NMS podem ser encontrados;outros podem ser conhecidos para aqueles versados natécnica.

Um canal DMT vetorado (tanto a montante, como ajusante) é caracterizado em sistemas DSL sincronizados,digitalmente duplexados pela equação de matriz simples:

Y = HX + N Equação (1)

Onde H é uma matriz complexa que descreve a perdade inserção e diafonia em um único tom e depende do númerode entradas e saídas usado, incluindo versões não quadradasde H quando canais especiais, tais como canais de sinal demodo imaginário são usados. H geralmente é uma matrizquadrada, ou seja, tamanho UxU somente para vetoraçãodiferencial e ( (2U - 1) χ (2U - 1) em vetoração de doislados completa com sinais de modo imaginário) . H pode seruma matriz diferente para cada tom e geralmente não é amesma em direções a montante e a jusante. H pode serfatorado usando a fatorização QR em H= QR oualternativamente H= RQ, onde R é uma matriz triangularinferior e Q é uma matriz unitária, de modo que QQ* = Q* Q= I. Aqueles versados na técnica irão avaliar que a matrizQ na fatorização também pode ser equivalentemente denotadapor Q*, conforme algumas vezes é feito na técnica, e entãoatravés deste documento a invenção pode serequivalentemente descrita com Q* substituindo Q; e entãotambém Q, de maneira similar, substituindo Q*. Para umarecepção a jusante, uma Heq teorética equivalente écomputada através de uma pré-multiplicação de H pela raizquadrada inversa de uma matriz de correlação de ruidoespacial designada Rnn"172. Quando a matriz de correlação deruido espacial Rnn é escolhida para representar o pior casode ruido para o canal, a Heq teorética equivalente éfreqüentemente referida como a matriz de canal equivalenteao de pior caso de ruido. A matriz de canal equivalente aode pior caso de ruido pode ser fatorada usando afatorização QR para produzir matrizes QeR para o piorcaso de ruido.

As modalidades da presente invenção envolve amatriz Rea matriz Q na fatorização RQ que caracterizacomunicações vetoradas a jusante para múltiplos usuários(tais como transmissões DMT VDSL unilaterais oubilaterais) . A matriz G em R=SG (onde S é a matriz deescalonamento diagonal que força os elementos diagonais doG triangular a se tornarem todos iguais a um) é reconhecidacomo um conjunto de coeficientes pré-codificadores (gUj) emcada uma de suas linhas. Estes coeficientes pré-codif icadores podem variar com cada tom usado por cadausuário e depende da ordem de usuários selecionada paracada tom.

Existem duas abordagens convencionais para ospré-codificadores em transmissão: o pré-codificadorTomlinson Harashima (TH) e o pré-codificador flexível.Ambos descobriram o uso em aplicações não DSL, mas nãodevem ser confundidos como sendo equivalente às modalidadesda presente invenção que incorporam característicasespeciais que se conformam à configuração DSL de sistemaDMT vetorado. 0 pré-codificador flexível dos padrões demodem de banda de voz V.34, V.90 e V.92 é um pré-codificador temporal (ou seja, aplicado em tempo) e requero uso de decisões de tempo adjacentes, tanto notransmissor, como no receptor. A aplicação a outrasdimensões de "usuários" em receptores DSL a jusante não épossível porque as "decisões adjacentes" se encontram emlocalizações fisicamente separadas e não acessíveis em umúnico receptor. Deste modo, a pré-codificação flexível nãoé uma opção viável para DMT vetorado unilateral em DSL.

Um pré-codificador é eficaz quando ainterferência exata (por exemplo, a diafonia em sistemasxDSL, tal como DMT VDSL vetorado) que será adicionada pelocanal é conhecida antecipadamente pelo transmissor, mas mãopelo receptor. Para transmissões a jusante de DMT VDSLvetorado, a maior diafonia vem tipicamente de usuários nomesmo vinculador. Os sinais de transmissão a jusante em umvinculador comum são conhecidos quando todas as linhas novinculador se originam do mesmo dispositivo (por exemplo,uma linha-terminal (LT) ou DSLAM). 0 pré-codif icador THrequer decisões "adjacentes" somente no lado dotransmissor, tal como àqueles disponíveis em um sistema DMTdisponível no lado do transmissor. Entretanto, o pré-codificador TH possui uma pressuposição estacionaria queleva a certas propriedades, tal como sua saída sendouniformemente distribuída através de uma certa região etendo valores independentes em tempo. Estas mesmaspropriedades são desejáveis na "dimensão de usuário" tambémpara DMT vetorado, mas não são necessariamente asseguradascom o domínio de usuário espacialmente não estacionário quesubstitui o domínio de tempo presumido no TH. Além disso, oTH convencional bem conhecido perde eficiência seconstantemente restaurado e reinicializado para cada tom decada e todo símbolo DMT.

Os pré-codificadores de múltiplos usuários usamas linhas da matriz G triangular variável como um conjuntode coeficientes para cada usuário em termos dos símbolos deusuários previamente codificados. Estas linhas variam com ousuário. Em sistemas DMT, existe um G separado para cadatom. Além disso, o tamanho de constelação em cada usuáriopara qualquer tom particular pode diferir. Deste modo,algumas modalidades da presente invenção variam aaritmética modular (abreviada como "mod") para se conformarao tamanho de constelação, ou seja, pré-codifiçado à medidaque o processamento ocorre.

Os sistemas de comunicação, tal como a variaçãode tempo de experiência de tempo de sistemas DSL doambiente de transmissão. Alguma variação de tempo podeincluir a variação do canal de múltiplas linhas, porexemplo, devido a alterações de temperatura, variações decomponente, tensão mecânica e outras razões. A variação detempo também inclui a variação do ruído recebido, por causadas alterações das fontes de ruído, tal como diafoniaproveniente de outras linhas ou interferência detransmissores RF (por exemplo transmissores AM e operadoresde rádio HAM). 0 ruído de diafonia também pode alterardevido às alterações no acoplamento de diafonia ou porcausa das fontes de diafonia que ligam e desligam.

Finalmente, a variação de tempo inclui usuários queaumentam sua atividade dentro de um sistema DSL vetorado eusuários de um sistema DSL vetorado que interrompem atransmissão ou, de outra forma, reduzem sua atividade.

As modalidades da presente invenção usam a pré-codificação ajustável em um sistema DSL vetorado commodulação DMT. As modalidades da presente invenção que usama pré-codificação ajustável podem incluir, mas não sãonecessariamente limitadas a, dois recursos que proporcionama operação de sistema DSL aperfeiçoada. Primeiro, a pré-codificação "adaptativa" permite o ajustamento da pré-codificação (por exemplo, as matrizes R e/ou Q, oscoeficientes de pré-codificação, etc.) no caso de adaptaçãopara alterar condições de canal e/ou ruido, etc. que afetamo desempenho devido à variação de tempo. Além disso, asmodalidades da presente invenção também proporcionam a pré-codificação "dinâmica" no caso em que uma subtração, móduloe diafonia (ou subcombinações destas funções) são seletivae/ou apropriadamente usados/aplicados durante a pré-codificação porá acomodar restrições de energia e regras, etc.

Em um sistema adaptativo, tanto a matriz R, comoa matriz Q, ou ambas, podem ser atualizadas por umcontrolador (tal como um otimizador DSL) tão freqüentementequanto necessário para combinar as variações de tempo docanal, assim como as de ruido. Tal atualização pode serdisparada diretamente (por exemplo, através das alteraçõesda matriz de canal H ou da correlação de ruido espacialRnn) ou indiretamente (por exemplo, através das alteraçõesdas tabelas de bit ou das tabelas de ganho dos usuários dosistema DSL vetorado ou através das alterações da ordem depré-codif icação (dentro de um tom) para os usuários dosistema DSL vetorado). Devido ao fato do pré-codificadorser reinicializado a cada símbolo DMT e as constelaçõesvariarem assim como a aritmética modular, as modalidades dainvenção podem adicionar um sinal de pontilhamento quevaria com o usuário e a constelação. Esta diafoniaadicionada é uniforme através de uma região de transmissãopara que a transmissão de usuário real assegure que osvalores de usuário de saída de pré-codificador sejamindependentes uns dos outros e sejam uniformes nadistribuição através de uma área de energia não menor doque a energia de entrada (e geralmente somente levementemaior). A diafonia foi usada somente como uma abstraçãoteorética para provar os teoremas previamente assintóticos,mas nunca sugeridos para resolver a não uniformidade quepode acompanhar a situação de pré-codificação DMT DSLvetorada. As modalidades da invenção também incluemmapeamentos quadrados-tabuleiros de xadrez paraconstelações que têm números de bits impares paraaperfeiçoar a eficiência de energia de pré-codificação.

Os mapeamentos de diafonia e quadrados causamdesvios dos padrões VDSLl e VDSL2 que requerem que oreceptor entenda o pré-codificador de desempenho mais alto.Entretanto, em outras modalidades, ambos podem serdeletados em uma perda de energia leve para um receptor queé não cooperativo, mas padrão compatível, enquanto aaritmética modular for sustentada no receptor. Finalmente,se o receptor não sustentar cada aritmética modular, entãoo transmissor pode realizar a "subtração" sem o uso domódulo. Tal subtraidor simples proporciona grandes ganhosem alguns casos, especialmente quando a energia de diafoniano receptor for significativamente maior do que o ruidoantecedente que não pode ser cancelado, mas ésignificativamente menor do que a energia de sinal noreceptor. Para evitar penalidades de energia excessivas, ouso de subtração simples em um receptor que não sustenta aaritmética modular pode ser seletivo, desligando a funçãode subtração em casos onde o ambiente de energia não tornaseu uso desejável.

Neste caso, a subtração sem o uso do módulo iráproporcionar um ganho de taxa de sinal a ruido grande (SNR)no receptor (porque a diafonia é completamente removida),enquanto a energia de transmissão é aumentada somentelevemente (porque a magnitude de qualquer sinal subtraído émuito menor do que a magnitude do sinal desejado). Quandotal condição (ou seja, energia de sinal » energia dediafonia » energia de ruído antecedente) não forsatisfeita, a subtração deve resultar em um ganho negativo.

Deste modo, um uso dinâmico de subtração que depende dosníveis de energia de sinal, diafonia e ruído pode serusado. Os sistemas anteriores aparentemente evitaram autilização de subtração, possivelmente por causa do aumentoou pressuposição de que a energia de transmissão H eralinha-dominante, de modo que nenhuma subtração sejanecessária. Entretanto, a condição da energia de sinal »energia de diafonia >> energia de ruído antecedente ocorrefreqüentemente no DMT VDSL vetorado e, deste modo, asubtração pode trazer ganhos quando usada, de formadinâmica. Esta condição, quando satisfeita, permite a pré-subtração de interferência diafonia não insignificante.Estabelecida de outra forma, a condição de energia de sinalenergia de diafonia » energia de ruído antecedente podeser caracterizada como a razão de energia de sinal paraenergia de diafonia que excede um limítrofe de razão deenergia (por exemplo, uma razão de energia de sinal para toenergia de diafonia de 10: 1 deve ser apropriada em algunscasos, embora outras razões possam ser usadas dependendodas condições e situações, conforme será avaliado poraqueles versados na técnica).

A Figura 3A ilustra uma modalidade da presenteinvenção no contexto de um DSL transmissor vetorado 300(por exemplo, o tipo encontrado em um dispositivo DSLAM ououtro de extremidade a montante). Os dados de carga útil Osdados de carga útil 310 de linhas U são proporcionados paraum emoldurador 320, que pode incluir misturamento ecodificação FEC 325 para as linhas U, assim como outroprocessamento, conforme será avaliado por aqueles versadosna técnica. Os dados podem ser enviados a um intercalador330 em linhas onde o ruído de impulso é um problema. Osdados para cada usuário são codificados em um codificador340, que produz fluxos de dados U de números complexos,onde Xu ocorre a partir do codificador de linha U. O pré-codificador déb múltiplos usuários 350, que é descritoabaixo em mais detalhes, atende seqüencialmente cada XMentregue à entrada de pré-codificador 351, começando com osdados do usuário 1. Os dados da saída de pré-codificador353 são multiplicados pela matriz Q 358 e,conseqüentemente, enviados a uma unidade de transformadarápida de Fourier inversa (IFFT) 345 antes da transmissãoat 348. Conforme será avaliado por aqueles versados natécnica, as unidades IFFT 345 acumulam cada dado dousuário, de modo que uma transformada de Fourier apropriadapossa ser realizada quando dados suficientes de um dadousuário forem pré-codifiçados e enviados para a unidade 345.

0 pré-codificador de múltiplos usuários 350inclui um filtro de retroalimentação variável por usuário352 que remove a interferência a jusante conhecida, porexemplo, ao usar o termo de subtração de retroalimentação9u,u-i-X' u-i + çfu,u-2'Χ' u-2 + + gU/i-X' ι para usuário u. Osvalores Os valores X' são obtidos a partir da saída de pré-codificador 353 e os valores da matriz G são obtidos apartir de um controlador, na modalidade ilustrativamostrada na Figura 3A. 0 filtro 352 pode ser controladopelo controlador 355 em algumas modalidades. Por exemplo,onde um transmissor está usando somente a subtração (ouseja, onde um receptor não tem nem pontilhamento nemfuncionalidade de módulo) , o controlador 355 podeproporcionar instruções para que o filtro 352 desliguequando as condições de energia forem inapropriadas para asubtração sozinha. 0 pré-codificador 350 também pode serprogramado e/ou equipado para a alterar adaptivamente aoperação por sua conta.O controlador 355 pode atualizar o pré-codificador 350 (por exemplo, a matriz G na unidade 352, amatriz Q na unidade 358, as operações de módulo na unidade356, e/ou pontilhamento na unidade 354), à medida que fornecessário ou apropriado, em algumas modalidades. Talatualização pode ocorrer após o controlador 355 obterinformações relevantes sobre o sistema DSL (por exemplo,informações atualizadas sobre o canal H e/ou sobre a matrizde correlação espacial do pior caso de ruido Rnn) . Taisinformações atualizadas podem acionar uma atualização paraa matriz G e/ou a matriz Q para se responsabilizarem pelasnovas informações de canal e/ou pelo novo pior caso deruido. Alternativamente, o controlador pode obterdiretamente de um ou mais módulos receptores valores decoeficiente atualizados para a matriz G e/ou a matriz Q,novas configurações para as operações de módulo, novasconfigurações para o sinal de pontilhamento, etc. Também, ocontrolador pode atualizar o pré-codificador 350 depois queum ou mais receptores solicita novas configurações para astabelas de bit e ganho dos transmissores DSL vetores.Finalmente, o controlador pode atualizar o pré-codificador350 depois que um ou mais usuários do sistema DSL vetoradoforem desligados ou depois que um ou mais usuários foremadicionados ao sistema DSL vetorado. O uso de um pré-codificador de múltiplos usuários adaptativo capaz derealizar uma, algumas ou todas essas funções adaptativase/ou dinâmicas nunca foi anteriormente sugerido.

Um sinal de pontilhamento opcional Du pode serproporcionado em 54 antes da aplicação da aritméticamodular em 356 (usando o módulo Au, que é explicado em maisdetalhes abaixo).

Quando o pontilhamento não for usado, alguémversado na técnica irá reconhecer que Du = 0 em todo essepedido.

O pontilhamento é opcional, mas a aritméticamodular receptora é obrigatória com o uso de um pré-codificador módulo-aritmético. Cada receptor deve suportarqualquer que seja a condição de sinal especial que é usadopelo pré-codificador 350 no transmissor 300. Pelo que foidito acima, o pré-codificador pode ser dinamicamenteativado ou desativado por um controlador, tal como umotimizador DSL (por exemplo, um computador, sistema decomputador, processador, produto de programa de computador,IC, etc.) ou similares. 0 pré-codificador pode operar de,forma tipicamente independentemente, em cada dimensão (realou imaginária) do sinal codificado Xu, um exemplo deste émostrado na Figura 3C, entre o IFFT e o codificador DSLnormal no transmissor, conforme mostrado na Figura 3A. Comoexplicado em mais detalhes abaixo as modalidades dapresente invenção também inclui pré-codificadores queoperam juntamente em dimensões reais e imaginárias de Xu,um exemplo deste é mostrado na Figura 3D.

Na Figura 3C, o componente real do sinal Xu éremovido pelo filtro 351-R, enquanto o componenteimaginário do sinal Xu é removido pelo filtro 351-1. 0componente real é fornecido para um pré-codificador decomponente real 350C-R, onde o filtro de retroalimentaçãovariável por usuário 352C-R aplica a matriz G ao usar otermo de retroalimentação Re {gU/U_rX'u_x + gu,u-2-X'u-2 + +gu,rX'i} para o usuário u, que é subtraído do valor de dadosde entrada para Xu. 0 pontilhamento 354C-R e a aritméticamodular 356C-R podem ser aplicados, se estiverem em uso. 0valor que sai do pré-codificador 350C-R é, então, ocomponente real de X'u, ou seja, Re{X'u}.

De maneira similar, o componente imaginário dosinal Xu é fornecido para um pré-codificador de componenteimaginário 350C-I, onde um filtro de retroalimentaçãovariável por usuário 352C-I aplica a matriz G ao usar umtermo de retroalimentação Im {gu,u-i-X' u-i + gu,u-2-X'u-2 + +gu,i-X'i}/ que é subtraído do valor de dados de entrada Xu. Opontilhamento 354C-I e a aritmética modular 356C-R podemser aplicados, se estiverem em uso. O valor que sai do pré-codificador 350C-I é, então, o componente imaginário deX'u, ou seja, Im{X'u}. Os dois termos nas saídas dos pré-codif icadores 350C-R, 350C-I são, então, combinados usandoa multiplicação por j na execução aritmética em 359 paragerar X'u. Conforme o pré-codificador 350 da Figura 3A, ospré-codificadores 350C-R, 350C-I da Figura 3C podem seropcionalmente controlados por um controlador 355.

0 esquema de pré-codificação da Figura 3D ésimilar àquele da Figura 3C, exceto que, na Figura 3D, aaritmética modular 356D recebe tanto a dimensão real, comoa dimensão imaginária como entradas, e produz dimensõesreais e imaginários juntamente de X'u. De outra maneira, aoperação dos dois pré-codificadores 350D-R, 350D-I daFigura 3D é quase idêntica à operação dos pré-codificadores350C-R, 350C-I da Figura 3C.Para cada dimensão, existe uma leve expansão daenergia com o codificador em andamento a partir do sinalcom a energia Ex (antes da subtração) até um sinal comenergia Ex (após a subtração). Tal aumento de energia énecessário para preservar a distância mínima entre ospontos de constelação adjacentes após a pré-codificação. Seum sistema (por exemplo, um sistema DSL) estiver operandousando a energia quase máxima, o aumento de energia podenão ser aceitável e a energia de um sinal de entrada dopré-codificador 350 precisa ser apropriadamente reduzida.Tal redução de energia requerida é comumente chamada deperda de energia. A perda de energia de pré-codificação vaia zero com os códigos Gaussian que aproximam a capacidade,mas tal pré-codificação sem perda requer o retardo infinitoe aqui, ao contrário, o retardo é finito e, portanto,alguma perda de energia é inevitável.

A quantidade Au é a base (tamanho de círculo) daaritmética modular usada (basicamente dois complementosaritméticos com o elemento negativo mais baixo de -Au/2 e oelemento positivo mais alto de Δα/2-ΔΜιΝ, onde ΔΜΙΝ é o menortamanho de etapa usado nos sinais de representação).

Este módulo Au da aritmética depende do usuário eem particular da energia deste usuário em um tomparticular. Deste modo, é possível que o módulo altere emcada ciclo do pré-codificador.

A seção de retroalimentação 352 é tipicamentegu,u-i-X' u-i + gu,u-2-X'u-2 + + gu,rx'i para o usuário u. Noprimeiro ciclo (ou seja, para a linha/usuário 1), a seçãode retroalimentação 352 possui zero (nenhuma) saída.Gradualmente, o número de termos aumenta com cada ciclopara os termos U-I para o último usuário daquele tom, quecodifica e, então, pré-codifica o valor transmitido. Estestermos têm coeficientes que também variam com o usuário,que é indicado pela subscrição dupla nos rótulos gi,i-j. 0primeiro subscrito i é a é o número da linha em G, enquantoo segundo subscrito i-j é o número da coluna em G. 0 índicereflete o quão distante gi,i-j fica a partir do elementodiagonal na matriz triangular G. 0 módulo da aritméticacircular varia em cada ciclo com a energia da constelação eo número de bits transmitido naquele tom (que,sucessivamente, pode variar com o tempo se a troca de bitscausar alterações na distribuição de bit de quaisquerusuários). A ordem de usuários pode alterar de símbolo DMTpara símbolo DMT e de tom para tom, de modo que a variaçãode módulo possa ser substancial. A observação disso éimportante para a execução apropriada das modalidades dapresente invenção.

De forma adicional, a seção de retroalimentaçãopode empregar técnicas, que podem se aproveitar daspropriedades da matriz triangular G. Quando a matriz G éobservada por ter alguns de seus elementos iguais a 0 ousuficientemente próximos a 0, então, pode ser representadacomo uma matriz "esparsa". As economias computacionaispodem, então, ser realizadas as se empregar as técnicas demultiplicação de vetor de matriz esparsa-densa, que são bemconhecidas para aqueles versados na técnica.

A Figura 3B ilustra um receptor DSL 360 queexecuta um receptor de único usuário (por exemplo, em umalocalização CPE) compatível com o pré-codificador tonai 350da Figura 3A. Os dados recebidos 348 são enviados para umaunidade de transformada rápida de Fourier (FFT) 370 antesque os dados sejam transferidos para uma unidade deprocessamento de dados antes que os dados sejamtransferidos para um processamento de dados 380. Os dadossão, então, enviados para um decodif icador 390 e paraqualquer desintercalador requerido 392, decodificação edecifragem FEC 394 e desenquadramento 396 antes de seremproporcionados como dados de carga útil 398.

O conteúdo e a aplicação da matriz Su"1 podem sercontrolados pelo controlador 355, em algumas modalidades.Qualquer sinal de pontilhamento Du aplicado no transmissoré removido em 38 4 e cada ponto de dados é processado em 38 6usando qualquer aritmética modular aplicada em 356 no pré-codif icador.

Quando bu, o número de bits transportado em umdado tom para o usuário u, então,é ainda,

Para constelações que tem um número par de bits,o pré-codificador pode ser aplicado na dimensão real e nadimensão imaginária, conforme mostrado na Figura 3C, com

Inicialmente, o escalador Su"1 é aplicado em 382.quer custo de algoritmo de carga para transmitir um bitnaquele subcanal quando a pré-codificação for usada.

Para constelações com um número impar de bits, omenor quadrado que contém todos os pontos de constelaçãopode ser usado para a operação modular quando a aritméticamodular operar em cada dimensão, de forma independente. Porexemplo, o quadrado 420 mostrado na Figura 4A pode serusado como o limite de operação modular (algumas vezeschamado de "modelo") quando a constelação radial 400 compontos de dados 410 que correspondem a b=3 em ADSL e VDSLfor usada. Supondo que o sinal pré-codifiçado sejadistribuído, de forma uniforme, dentro do 420, a novaenergia de transmissão média (Ex) por dimensão pode sercalculada. Este método pode resultar em uma grande perdapara as constelações pequenas, mas pode trabalhar bem emconstelações grandes. A Tabela 1, a seguir, lista as perdasresultantes (causada pela energia de transmissão aumentada)para o pré-codificador menor com relação às constelaçõestranversais do DSL (e constelações radiais e antípodas parab=3 e b=l, respectivamente):

<table>table see original document page 38</column></row><table><table>table see original document page 39</column></row><table>

Tabela 1 - Perda de bits ímpares quando limitesquadrados são usados (aritmética modular opera em cadadimensão, de forma independente)

A grande perda para b=3 reflete na escolha pobrede constelação notória em DSL para b=3, além da perda depré-codificador. A seqüência de pontilhamento Du pode serajustada em zero com perdas de desempenho possivelmenteadicionais que dependem especificações sobre execução.

A perda pode ser reduzida se o modelo (regiãomodular) for projetada com formatos 2-D (2-dimensional),como no esquema de pré-codificação da Figura 3D (excetopara b=l, onde o desenho I-D é ótimo). Antes das execuçõesde constelação incluírem o que foi descrito em "GeneralizedSquare and Hexagonal Constelations for Intersymbol-Interference Channel with Generalized Tomlinson-HarashimaPre-coders", Lee-Fang Wei, IEEE Transactions onComunications, Vol. 42, No. 9 de Setembro de 1994, onde"generalized square and hexagonal constelations" sãoconsiderados para os canais de interferência intersímbolo.

Entretanto, estas execuções anteriores, consideram somenteos canais de único usuário e modelos 2-D para asconstelações quadradas e hexagonais descritas no presentedocumento. A presente invenção expande o conceito paradimensões de múltiplos usuários e novos modelos, de acordocom a presente invenção são apresentados aqui paraconstelações diferentes.

Considerando a constelação radial usada para b=3a Figura 4A mostra a constelação radial 400 de pontos 410usados em padrões ADSL e VDSL standards para b=3, onde oeixo geométrico χ representa a parte real e eixo geométricoy representa a parte imaginária do sinal de usuário Xu. Asoperações de módulo normal são definidas, de formaindependente, para os componentes/dimensões χ (reais) e y(imaginários) e, deste modo, os pontos de constelação pré-codificados se situam em qualquer lugar dentro do quadrado420 na Figura 4A. Supondo que os sinais pré-codifiçados sesituam uniformemente dentro do quadrado 420, a energia desinal média por dimensão é aumentada de 3 para 64/12,resultando em 2,5 dB de perda. No receptor, somente os 8pontos 410 mostrados serão usados para demodulação e, destemodo, pode ser visto que a dmin ainda é mesma após a pré-codificação (a pré-codificação inclui a operação modular) .Sem reduzir a d^n, novos limites podem ser definidos para aoperação modular, como mostrado na Figura 4B (somente asprimeiras filas vizinhas são mostradas, mas os modelos sãorepetidos na 2a, 3a, 4a, etc. filas) . Todos os pontos sãoenrolados para trás até a região 450 descrita em negrito naFigura 4B e a perda é de somente 0,4 6 dB com desenho demodelo 2-D.

À medida que o receptor adota a mesma região paraa operação modular, o desempenho de decodificação ainda édeterminado pela mesma distância mínima dmin, ou seja,diretamente conectado à BER (taxa de erro de bite) . Nestecaso, a energia de transmissão média por dimensão reduzpara 10/3 e, deste modo, a perda é reduzida para 0,46 dB.Comparado à perda de 2,5 dB usando o limite quadrado,existe, deste modo, um aperfeiçoamento de 2,04 dB. A perdapode ser adicionalmente reduzida para to -0,51dB ou umganho de 0,51dB, se uma otimização de modelo, tal como estadiscutida abaixo, for usada.

Se as perdas na Tabela 1 forem aceitáveis (com odesenho de modelo 2-D aplicado somente em b=3), o pré-codif icador pode ser usado com o valor de Au mostrado. 0modem de recepção pode ser padrão-compatível e não precisasaber se um pré-codificador está presente, exceto pararealizar a operação modular requerida. A seqüência depontilhamento opcional é uma seqüência aleatória conhecida,tanto para o transmissor, como para o receptor eselecionada para ser uniforme na distribuição através dointervalo de

<formula>formula see original document page 42</formula> .

Entretanto, se uma perda menor do que aquelalistada na Tabela 1 for desejada, então as constelaçõesquadradas impares, de acordo com as modalidades da presenteinvenção, podem ser usadas para us^. Uma constelaçãoquadrada impar e aquela em que cada outro ponto éselecionado/ativado a partir do quadrado numerado com quepossui duas vezes mais pontos (que geram uma disposição quese parece com um tabuleiro de xadrez e, portanto tambémchamada de uma constelação com formato de tabuleiro dexadrez). Estas constelações não são usadas em padrões reaisnem ficam em uso geralmente de outra forma e, deste modo,as modificações apropriadas são necessárias para ostransceptores em que tais constelações devem ser usadas. Umexemplo é dado abaixo para b=3, mas o mesmo método pode seraplicado em qualquer número impar bssl.

Na Figura 5A, o diagrama é uma constelação com 16quadrados com pontos de constelação ativa 530 para b = 4,onde dmin =1. A Figura 5B é a constelação com formato detabuleiro de xadrez derivada da Figura 5A com pontos deconstelação ativos 530 e pontos de constelação removidos(desativada) 535 para b=3, onde os pontos 535 nas linhastracejadas não foram levados em consideração. As regiões dedecisão dos receptores para os 16 quadrados originais sãodefinidas por linhas tracejadas, retas 520. Se o módulopara a constelação com formato de tabuleiro de xadrezderivada for definido como a mesmo que os 16 quadrados,então todos os pontos de sinal serão enrolados para dentroda região quadrada 600 realçada em linhas em negrito naFigura 6, que mostram uma operação modular paraconstelações de tabuleiro de xadrez. Se o ponto de sinalrecebido for o X 610 mostrado na Figura 6, o ponto deconstelação mais próximo entre os 8 pontos candidatos noquadrado 600 é 640. Entretanto, o sinal recebido 610, é,então, enrolado no X 620 por causa do desenho da regiãomodelo do módulo e finalmente decodificado como o ponto 630porque 630 é o ponto constelação mais próximo ao pontoenrolado 620. Portanto, dmin = 2 (supõe-se que o tamanho doquadrado 600 seja 8x8) usando a região modular quadrado.

Na verdade, dnu.n pode ser aumentado. Conformeindicado pelas linhas tracejadas 720, a Figura 7 mostra aregião de decisão ideal para a constelação com formato detabuleiro de xadrez da Figura 5B, onde a dmin é 242. Paramanter o mesmo dmin ótimo, um modelo de módulo 2-D pode serprojetado como mostrado na Figura 8. Note que X 810 (cujalocalização é levemente mais longe do que 1 a partir doponto de dados 840) agora é decodificado como ponto 84 0.

Para atingir o dmin máximo, o receptor pode adotara nova região modular 2-D 860 mostrada em linhas em negritopara as constelações quadradas impares na Figura 8.Entretanto, o transmissor ainda pode usar a região quadrada850 para o módulo (mostrado como um quadrado tracejado 850na Figura 8), sem reduzir d^n (note que o transmissor podeescolher qualquer região de mapeamento de módulo desde quecada ponto na região 8 60 possua um mapeamento um a um danova região). Por causa da energia de transmissão média daregião quadrada 850, que assume a distribuição uniforme,ser menor do que aquela da região 860, o transmissor ótimoirá escolher a região quadrada 850 para realizar o módulo.Entretanto, o receptor pode usar a região 860 para manter odmin máximo.

O exemplo para b=3 pode ser generalizado paraqualquer b impar, e b=7 é esboçado na Figura 9. A região910 em linhas em negrito representa o modelo a ser usadopelo módulo 2-D do receptor, enquanto a região 920 emlinhas tracejadas representa o modelo a ser usado pelomódulo do transmissor. Também, a perda da pré-codificaçãopara constelações quadradas impares, assim como a perdatotal comparada às constelações transversais usadas empadrões DSL, é mostrada na Tabela 2.

<table>table see original document page 44</column></row><table><table>table see original document page 45</column></row><table>

Tabela 2 - Perda de constelações quadradasimpares. 0 módulo 2-D é usado.

As constelações quadradas ímpares perdem, emgeral, aproximadamente 0,14 dB comparadas às constelaçõestransversais (exceto para b=3, onde o quadrado ímpar émelhor do que a constelação radial de DSL), e sofre somenteuma pequena perda adicional de pré-codificação. O uso deconstelações de tabuleiro de xadrez causa pelo menos umganho de 0,51 dB comparado com a Tabela 1 para todas asconstelações exceto para b=l. A constelação de 1 bit perde1,3 dB com pré-codificação, independente da situação. Paraocorrer o ajuste mais simples dos codificadores padrão-compatível, a seguinte regra permite seu uso no modoproprietário:Se o número de bits b for impar, o codificadorpara o próximo maior número inteiro b + 1 é usado. Os bitssignificativos mais altos b são usados e o bit menossignificativo é ajustado como o complemento do próximo bitmenos significativo.

De maneira similar, um decodificador apropriadopode considerar somente os pontos com dois Isb' scomplementares na aplicação de regras de decodificação parao ponto mais próximo em cada grupo lateral em situaçõescodificadas trellis e a decodificação direta na observânciada regra sem a codificação trellis. 0 modo de operaçãodescrito acima economiza, de forma típica, aproximadamenteY2 dB (além dos ganhos substanciais geralmente associadoscom vetoração). Como mencionado acima, os modelos detransmissor sempre podem ser otimizados (ou pelo menosaperfeiçoados) para transmitir energia mínima sem reduzirdmin desde que cada ponto na região de modelo de transmissãooriginal possua geralmente o mapeamento um a um para a novaregião de modelo. Como um exemplo, o modelo usado na Figura4B é revisto na Figura 10A. Na Figura 10A, o transmissorpode transmitir qualquer uma das regiões "alternativas"1010A, em vez da região "central" 1010C, sem efetuarqualquer diferença no lado do receptor, desde que o modelooriginal é usado para o módulo no receptor. Entretanto,aenergia de transmissão é reduzida (e, na verdademinimizada) ao transmitir a região 1010M, em vez da 1010C(ou qualquer outra região 1010A). O mesmo pode ser feitonas outras 3 regiões similar e a região de transmissãoresultante torna-se um formato de diamante 1012, comomostrado na Figura 10B. Usando a região de transmissão naFigura 10B, a energia de transmissão é adicionalmentereduzida e, na verdade fica abaixo da energia originalantes da pré-codificação. Geralmente, a penalidade deenergia é de -0,51 dB (ou um ganho de 0,51 db) usando anova região de transmissão.

Matematicamente, o resultado acima pode explicadodesignando-se o modelo central, ou seja, usado para atransmissão como 0 e outros modelos como 1, 2, 3, etc. Aorigem do modelo η é (xn, yn) . Todos os pontos que podemser expressos como (xn, yn) + (a, b) para um (a, b) fixo,onde a e b são pequenos o bastante para manter (xn, yn) +(a, b) no modelo n, serão mapeados até o mesmo ponto nomodelo 0 após o módulo e o ponto é (x0, yo) + (a, b) .Então, em vez de transmitir (x0, yo) + (a, b) , transmite(Xm, Ym) + (a, b) , onde a energia de (xm, ym) + (a, b) émenor do que a energia de (x0, yo) + (a, b) . Em geral, omelhor índice do modelo m pode ser encontrado para qualquer(a, b) e a região de transmissão pode ser escolhida paraser o ajuste de tais pontos de energia mínima. Para b=3 naFigura 10A, a região de transmissão resultante 1012 émostrada na Figura 10B. Para b=7 na Figura 9, a regiãoquadrada 920 delineada em linhas tracejadas pode ser usadacomo a região de transmissão para minimizar a energia detransmissão enquanto a região 910 pode ser usada como aregião modular de receptor para maximizar dmin-A regra de otimização de modelo a seguir resume ométodo para minimizar a energia de transmissão quando omodelo não possui o formato ótimo:

Regra de Otimização de Modelo de Transmissão: aregião de transmissão pode ser otimizada para ter a energiade transmissão mínima ao escolher o m apropriado para cadaponto (a, b) em uma região de transmissão original, de modoque (xm, ym) + (a, b) < (xn, yn) + (a, b) para qualquer n.

Esta regra de otimização de modelo de transmissãopode ser aplicada em qualquer desenho de módulo 2-D e aindapode ser usada para reduzir a energia de transmissão deconstelações quadradas anteriormente generalizadas.

Quando os modems de clientes não podem sustentara operação modular em um receptor, então a pré-codificaçãocom a subtração (ou seja, no módulo no transmissor) podeser usada. Em tais casos, a ordem de pré-codificaçãoprecisa carregar os modems na seguinte ordem:

1-0 ajuste dos modems que não usam somente apré-codificação de subtração nem a pré-codificação ativadapor módulo; então

2-0 ajuste dos modems que usam somente a pré-codificação de subtração; então

3-0 ajuste dos modems que usam a pré-codificação ativada por módulo.

A ordem de usuários no ajuste 1 e 2 talvez podeser misturada, dependendo do ganho de subtrações.

Em suma, as modalidades da presente invençãopodem executar um ou mais pré-codificadores somente desubtração tonai que pré-subtraem os sinais de interferênciaconhecidos, tipicamente a provenientes da diafonia. Cadapré-codificador somente de subtração pode ser dinamicamenteligado e desligado, dependendo dos efeitos de energia (porexemplo, ganho ou perda) do pré-codificador somente desubtração.

0 pré-codificador tonai ativado por módulo podeusar a aritmética modular que opera em cada dimensão, deforma independente (I-D), juntamente em 2-D ou juntamenteem n-D (n>2) com os coeficientes variáveis por usuário queusam a aritmética modular variável por usuário e novamenteo pré-codificador pode ser dinamicamente ligado e desligadodependendo das características de energia (por exemplo, oganho ou perda do pré-codificador). Em alguns casos, cadapré-codificador somente de subtração e/ou pré-codificadorativado por módulo também termina e reinicializa cadaperíodo de símbolo.

Um pré-codificador adaptativo, de acordo comalgumas das modalidades da presente invenção, pode seratualizado por um controlador para compensar e/ou seresponsabilizar pelos efeitos de variação de tempo, comonotado acima. Tal atualização pode ser requerida como asalterações de canal de múltiplas linhas ou à medida que asconcepções do pior caso de ruído variam. Também, pode sernecessário à medida que os usuários entram ou saem dosistema DSL vetorado.

Um pré-codificador, de acordo com algumas dasmodalidades da presente invenção, pode não ser diagonal nosentido de que a matriz G de um canal de vetor pode terelementos diagonais não insignificantes. Isto ocorre emcontraste com o que tem sido aceitado por muitos no campo.Quando desejável, estes sistemas podem usar dois operadoresmodulares com formatos de modelo diferentes no transmissore no receptor, onde a transformação do modelo detransmissão pode ser feita para minimizar a energia detransmissão no transmissor, tal como nos exemplosapresentados acima. Da mesma maneira, os modelos dereceptor podem ser transformados para maximizar dmin,independente de qual formato de modelo foi usado paratransmissão. Diversos novos modelos foram descritos nopresente documento para uso com constelações quadradasimpares. Onde tais constelações quadradas impares(tabuleiro de xadrez) são usadas, é possível salvar 0,.5 dBadicionais.

As alterações podem ser feitas para acomodar atroca de bit; ou seja, a aritmética modular pode seratualizada, de acordo com as alterações no número de bits ena constelação resultante, que alteram com a troca de bit.Finalmente, a presente invenção inclui técnicas para aordenação de receptores, onde alguns dos receptores sãoativados por módulo e outros não.

Diversos aparelhos de acordo com a presenteinvenção podem executar um ou mais métodos e/ou técnicasdiscutidas acima. De acordo com uma modalidade da presenteinvenção mostrada na Figura 11A, uma unidade de controle depré-codificação 1100 pode ser parte de uma entidadeindependente acoplada a um sistema DSL, tal controlador1110 (por exemplo, um dispositivo que funciona como ou comum otimizador DSL, servidor DSM, Central DSM ou umgerenciador de espectro dinâmico) que ajuda usuários e/ouum ou mais operadores ou provedores de sistema e quepossivelmente otimiza o uso do sistema, incluindo aexecução de pré-codificação em um ou mais transceptores.

(Um otimizador DSL também pode ser referido como umgerenciador de espectro dinâmico, Centro de gerenciamentode Espectro Dinâmico, Central DSM, Centro de Manutenção deSistema ou SMC.) Em algumas modalidades, o controlador 1110pode se situar dentro de um transceptor (tal como um ATU-Cou VTU-0) , pode ser um ILEC ou CLEC que opera diversaslinhas DSL a partir de um CO ou outra localização ou podeser uma entidade completamente independente que operadentro de um dado sistema. Como visto a partir da linhatracejada 1146 na Figura 11A, o controlador 1110 pode ficarno CO 14 6 ou pode ser externo e independente do CO 14 6 equalquer empresa que opere dentro do sistema. Além disso, ocontrolador 1110 pode ficar acoplado e se comunicar come/ou controlar o DSL e/ou outras linhas de comunicação emmúltiplos COs. Em algumas modalidades da presente invenção,o controlador 1110 controla e/ou se comunica com um sistemaDSL vetorado em um vinculador especifico. As linhas DSL novinculador podem ser ADSL, VDSL e/ou outras linhas decomunicação em diversas combinações. A unidade de controlede pré-codificação 1100 tem acesso (direta ouindiretamente) às informações e/ou dados que se referem àsdiversas linhas no vinculador em questão e pode ser capazde controlar certos aspectos destas operações de linhas.

A unidade de controle de pré-codificação 1100inclui uma unidade de coleta de dados 1120 identificadacomo um meio de coleta e uma unidade de análise 1140identificada como meio de análise. Como visto na Figura11A, o meio de coleta 1120 pode ser acoplado ao NMS 150, ME144 no AN 140 e/ou na MIB 148 mantido pela ME 144, qualquerum ou todos os quais podem ser parte de um sistema ADSLe/ou VDSL, por exemplo. O meio de coleta 1120 também podefi car diretamente acoplado a uma ou mais unidades ATU-C/VTU-0 142. OS dados também podem ser coletados através darede de banda larga 170 (por exemplo, através do protocoloTCP/IP ou outro protocolo ou meio externo da comunicação dedados interna normal dentro de um dado sistema DSL). Uma oumais destas conexões permitem que a unidade de controle depré-codificação colete os dados operacionais a partir dosistema, incluindo dados operacionais de modems e outroscomponentes que operam dentro do sistema. Os dados podemser coletados uma vez ao longo do tempo. Em alguns casos, omeio de coleta 1120 irá coletar em uma base periódica,embora também possa coletar dados de acordo com a demandaou qualquer outra base não periódica (por exemplo, quandoum DSLAM ou outro componente envia dados para a unidade decontrole de pré-codificação), permitindo, deste modo, que aunidade de controle de pré-codificação 1100 atualize suasinformações, operação, etc., se desejado. A coleta de dadospor meio de coleta 1120 pode depender da freqüência decanal e/ou variação de ruido, sobre a freqüência que osusuários ligam e desligam do sistema DSL vetorado, etc.Portanto, a coleta de dados pode ser "sintonizada" em um oumais destes fatores para proporcionar informações atuaissem gerar muitos dados e/ou informações.No sistema exemplificativo da Figura 11A, o meiode análise 1140 fica acoplado em um DSLAM, modem e/ousistema que opera o meio de geração de sinal 1150 dentro oufora do controlador 1110. Este gerador de sinal 1150 éconfigurado para gerar e enviar sinais de instrução paramodems e/ou outros componentes do sistema de comunicação(por exemplo, transceptores ADSL e/ou VDSL e/ou outroequipamento, componentes, etc. no sistema). Estasinstruções podem incluir comandos que ligam e desligam, deforma dinâmica, a pré-codificação e/ou subtração nostransmissores, proporcionando diafonia de canal e perda deinformações e matrizes de inserção que controlam ofuncionamento, alteram e/ou ajustam diversas energias emodel os modulares que ajustam a operação para acomodar asalterações nas distribuições de bit e troca de bit,instruções que se referem à ordem e/ou quaisquer outrascaracterísticas operacionais das linhas de comunicaçãorelevantes.

As modalidades da presente invenção podemutilizar uma base de dados, biblioteca ou outra coleta dedados que pertencem aos dados coletados, a operação passadado sistema DSL vetorado e quaisquer outras linhas eequipamentos relevantes. Esta coleta de dados de referênciapode ser armazenada, por exemplo, como uma biblioteca 1148no controlador 1110 da Figura IlA e usada pelo meio deanálise 1140 e/ou meio de coleta 1120.

Em diversas modalidades da invenção, a unidade decontrole de pré-codificação 1100 pode ser executada em umou mais computadores, tais como, PCs, estações de trabalho,ou similares. 0 meio de coleta 1120 e o meio de análise1140 podem ser módulos de software, módulos de hardware ouuma combinaçã o de ambos, conforme será avaliado por aquelesversados na técnica. Quando trabalhar com um grande númerode modems, a base de dados pode ser introduzida e usadapara gerenciar o volume de dados coletados.

Outra modalidade da presente invenção é mostradana Figura IlB. Um otimizador DSL 1165 opera e/ou em operaem conjunto com um DSLAM 1185 ou outro componente desistema DSL, cada um ou ambos os quais podem ficar naspremissas 1195 de uma empresa de telecomunicação (uma"telco") . 0 otimizador DSL 1165 inclui um módulo de dados1180, que pode coletar, montar, condicionar, manipular efornecer dados operacionais para o otimizador DSL 1165. 0módulo 1180 pode ser executado em um ou mais computadorestais como PCs ou similares. Os dados do módulo 1180 sãofornecidos para um módulo de servidor DSM 1170 para análise(por exemplo, avaliar os problemas operacionais de pré-codificação, decidir sobre alterações adaptivas nossistemas, etc.). As informações também podem ficardisponíveis a partir de uma biblioteca ou base de dados1175 que pode ser relacionada ou não à telco .

Um seletor de operação 1190 pode ser usado paraexecutar, modificar e/ou parar a DSL e/ou outras operaçõesde comunicação, incluindo a execução de diversos parâmetrosoperacionais que envolvem a energia de transmissão,máscaras portadoras, etc. Além disso, na execução dasmodalidades da presente invenção, o seletor 1190 podeenviar instruções que se referem à operação de pré-codificação e dados e/ou informações que sustentem taloperação. As decisões podem ser tomadas pelo servidor DSM1170 ou de qualquer outra maneira adequada, conforme seráavaliado por aqueles versados na técnica. Os modos e/ouparâmetros operacionais selecionados pelo seletor 1190 sãoexecutados no DSLAM 1185 e/ou qualquer outro componenteapropriado de equipamento de sistema DSL. Tal equipamentopode ser acoplado ao equipamento DSL, tal como oequipamento de premissa de cliente 1181 e 1182. 0 sistemada Figura IlB pode operar em formas análogas ao sistema daFigura 11A, conforme será avaliado por aqueles versados natécnica, embora as diferenças sejam alcançáveis enquantoainda se executam as modalidades da presente invenção.

Os métodos 1200 de acordo com algumas modalidadesda presente invenção são mostrados na Figura 12. Conformepode ser observado na Figura 12, os dados de múltiplosusuários podem ser fornecidos em 1210 a um pré-codificador1205. 0 pré-codificador pode incluir um controlador 1280 oupode ser acoplada a um controlador 1280, ou seja, em umalocalização remota, conforme indicado pelas linhaspontilhadas na Figura 12. Os dados de múltiplos usuáriossão fornecidos a um filtro de retroalimentação variável porusuário, onde a diafonia de um ou mais usuários é subtraídaem 1220, por exemplo, usando uma matriz G para gerar dadosfiltrados. Em 1230 toma-se uma decisão se os dadosfiltrados estão ou não de acordo com quaisquer regras depenalidade de energia ou similares. Se os dados filtradosforem aceitáveis, eles podem passar para um processamentoadicional. Se os dados filtrados não forem aceitáveis, e opré-codificador 1205 usar uma pré-codificação apenas porsubtração, então, o método 1200 envia, de forma dinâmica,os dados não-filtrados como dados pré-codifiçados aopróximo ponto no transmissor, por exemplo, multiplicaçãocom uma matriz Q.

Uma vez implementados, os dados filtrados podemter um sinal de pontilhamento aplicado em 1240 para gerardados aleatórios e, podem, também, ter uma aritméticamodular realizada em 1250 para gerar dados circulares.Mesmo quando o sinal de pontilhamento não está disponívelou ajustado, de forma eficaz, para zero em 1240 de tal modoque a saída de 1240 seja igual à entrada, a aritméticamodular ainda pode ser aplicada aos dados filtrados. Em1260, o método 1200 pode decidir se há dados de usuárioadicional a serem pré-codifiçados. Se houverem, o método1200 pode retornar ao método 1220 para subtração envolvendoos dados do próximo usuário para um tom dado. Os dados queacabaram de ser processados são enviados à multiplicaçãocom uma matriz Q em 1265, que produz dados pré-codifiçadosem 1270, talvez pela acumulação e transformação por umIFFT. Se não houverem mais dados de usuário para o tomsendo processado pelo pré-codificador 1205, então, ospróximos dados de múltiplos usuários são fornecidos em 1210(por exemplo, o próximo tom). Conforme será avaliado poraqueles versados na técnica, os "dados pré-codifiçados"gerados pelo pré-codificador 1205 podem ser dados filtradosou dados circulares (com ou sem escolha aleatória a partirde um sinal de pontilhamento) ou dados não—filtrados (ondese utiliza a pré-codificação apenas por subtração e osdados filtrados violam uma regra de penalidade de energia,por exemplo). 0 controlador 1280 pode oferecer instruçõessobre se o pontilhamento deveria ser ou não aplicado (ouajuste equivalente a zero), se a aritmética modular deveriaou não ser aplicada (ou ajuste equivalente a zero), se onivel de energia deveria ou não ser verificado em 1230,etc. no método 1200 e/ou fornecer o limite para o nivel deenergia aceitável, informação necessária para gerar sinalde pontilhamento ou o próprio sinal de pontilhamento, etc.

0 método 1300 mostrado na Figura 13 tambémimplementa um ou mais métodos da presente invenção. Em1310, os dados do usuário são fornecidos para codificação.

Escolhe-se uma constelação em 1320 de acordo com o SNR docanal e a perda de energia de pré-codificação calculada ouinformada (por exemplo, a partir de um controlador, como umotimizador DSL) , e os dados do usuário são codificados/pré-codifiçados de forma apropriada. Para bits de númerosimpares, as constelações com formato de tabuleiro de xadrezaqui descritas e ilustradas e o modelo de transmissãootimizado de acordo com uma regra de otimização do modelode transmissão podem ser usados. 0 sinal codificado/pré-codifiçado é então transmitido em 1330. 0 sinal é recebidopor um receptor que decodifica o sinal transmitido em 1340.

Na presente invenção, o modelo de recepção selecionado paraaritmética modular pode ser selecionado a fim de maximizaro dmin de acordo com um ou mais métodos e/ou técnicasdescritos anteriormente (por exemplo, usando um ou mais dosmodelos receptores aqui descritos e ilustrados). Outroprocessamento do sinal recebido também pode ocorrer noreceptor, conforme será avaliado por aqueles versados natécnica.

Outro método 1400 de acordo com uma ou maismodalidades da presente invenção é mostrado na Figura 14.

Um pré-codificador DSL adaptativo (ou, por exemplo, umsoftware de pré-codificação ou similar) é configuradousando configurações iniciais ou atuais em 1410. Após aoperação 1420, um controlador ou similar coleta novasinformações (por exemplo, mudanças de canal, mudanças deruido, etc.) em 1430. Estas informações recentementecoletadas são usadas para atualizar as configuraçõesoperacionais e aplicar quaisquer novas configurações aopré-codificador adaptativo em 1440, depois de o sistemaoperar em 1420 usando as configurações. Mais uma vez,conforme observado acima, a freqüência com a qual ainformação é coletada e atualizada depende do sistema e desuas características, conforme será avaliado por aquelesversados na técnica. Portanto, pode-se utilizar qualqueresquema de sincronização para a atualização do pré-codif icador adaptativo.

Em geral, as modalidades da presente invençãoempregam diversos processos que envolvem os dadosarmazenados ou transferidos através de um ou mais sistemascomputacionais, que pode ser um único computador, múltiploscomputadores e/ou uma combinação de computadores (quaisquere todos estes podem ser aqui referidos, de forma passívelde mudança, como um "computador" e/ou a "sistemacomputacional"). As modalidades da presente invenção sereferem, também, a um dispositivo de hardware ou outroaparelho para realização destas operações. Este aparelhopode ser especialmente construído para os propósitosexigidos, ou pode ser um computador e/ou sistemacomputacional para propósitos gerais ativado oureconfigurado, de forma seletiva, por um programacomputacional e/ou estrutura de dados armazenados em umcomputador. Os processos aqui apresentados não sãoinerentemente relacionados a nenhum computador ou outroaparelho particular. Em particular, diversas máquinas parapropósitos gerais podem ser usadas com programas escritosde acordo com os ensinamentos da presente invenção, ou podeser mais conveniente construir um aparelho maisespecializado para realizar as etapas do método requeridas.Uma estrutura particular para uma variedade destas máquinasserá aparente aos versados na técnica com base na descriçãodado mais adiante.

As modalidades da presente invenção conformeacima descritas empregam diversas etapas de processoenvolvendo dados armazenados no em sistemas computacionais.Estas etapas são aquelas que requerem uma manipulaçãofísica de quantidades físicas. Geralmente, embora nãonecessariamente, estas quantidades assumem a forma desinais elétricos ou magnéticos capazes de ser armazenados,transferidos, combinados, comparados e, de outra forma,manipulados. Isto algumas vezes é conveniente,principalmente, por razões de uso comum, para referir estessinais como bits, fluxos de bits, sinais de dados, sinaisde controle, valores, elementos, variáveis, caracteres,estruturas de dados ou similares. No entanto, deve serlembrado que todos estes termos similares devem serassociados a quantidades físicas apropriadas e são rótulosmeramente convenientes aplicados a estas quantidades.

Além disso, as manipulações realizadas são, emgeral, referidas, em termos, a identificação, configuraçãoou comparação. Em qualquer uma das operações aquidescritas, que formam parte da presente invenção, estasoperações são operações de máquina. As máquinas úteis paraa realização de operações das modalidades da presenteinvenção incluem computadores digitais para propósitosgerais ou outros dispositivos similares. Em todos os casos,deve-se ter em mente que a distinção entre o método deoperações durante a operação de um computador e o própriométodo computacional. As modalidades da presente invençãoreferem-se a etapas de método para operação de umcomputador em processamento de sinais elétricos ou físicospara gerar outros sinais físicos desejados.

As modalidades da presente invenção referem-se,também, a um aparelho para realizar estas operações. Esteaparelho pode ser especialmente construído para ospropósitos exigidos, ou pode ser um computador parapropósitos gerais seletivamente ativado ou reconfiguradopor um programa computacional armazenado no computador. Osprocessos aqui apresentados não são inerentementerelacionados a nenhum computador ou outro aparelhoparticular. Em particular, diversas máquinas parapropósitos gerais podem ser usadas com programas escritosde acordo com os ensinamentos da presente invenção, ou podeser mais conveniente construir um aparelho maisespecializado para realizar as etapas de método requeridas.A estrutura requerida por uma variedade destas máquinassurgirá a partir da descrição dada anteriormente.

Ademais, as modalidades da presente invençãoreferem-se, ainda, a uma mídia legível por computador queinclui instruções de programa para realizar diversasoperações implementadas por computador. As instruções demídia e programa podem ser aquelas especialmente designadase construídas para os propósitos da presente invenção, oupodem ser de um tipo bem conhecido e disponível aosversados nas técnicas de software computacional. Osexemplos de mídias legíveis por computador incluem, mas nãose limitam a, mídia magnética, como discos rígidos, discosflexíveis e fitas magnéticas; mídias ópticas, como discosde CD-ROM; mídia magneto-ópticas, como discos ópticosflexíveis; e dispositivos de hardware que são especialmenteconfigurados para armazenar e realizar instruções, comodispositivos de memória somente para leitura (ROM) ememória de acesso aleatório (RAM). Os exemplos deinstruções de programa incluem tanto código de máquina,como um compilador, como arquivos que contêm códigos comnível maior que podem ser executados pelo computador usandouma interpretadora.

A Figura 15 ilustra um sistema computacionaltípico que pode ser usado por um usuário e/ou controladorde acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

0 sistema computacional 1500 inclui qualquer número deprocessadores 1502 (também referidos como unidades deprocessamento central, ou CPUs) que são acoplados aosdispositivos de armazenamento incluindo armazenamentoprimário 1506 (tipicamente, uma memória de acessoaleatório, ou RAM), armazenamento primário 1504(tipicamente, uma memória somente para leitura, ou ROM) .Conforme é bem conhecido pelos versados na técnica, oarmazenamento primário 1504 atua para transferir dados einstruções uni-direcionalmente ao CPU e o armazenamentoprimário 1506 é usado, tipicamente, para transferir dados einstruções em uma forma bi-direcional. Ambos dispositivosde armazenamento primário podem incluir qualquer mídialegível por computador adequada descrita acima. Umdispositivo de armazenamento de massa 1508 também éacoplado bi-direcionalmente ao CPU 1502 e oferece umacapacidade adicional de armazenamento de dados, e podeincluir qualquer mídia legível por computador descritaacima. O dispositivo de armazenamento de massa 1508 podeser usado para armazenar programas, dados e similares e,tipicamente, é um meio de armazenamento secundário, como umdisco rígido, ou seja, mais lento que o armazenamentoprimário. Será avaliado que a informação retida dentro dodispositivo de armazenamento de massa 1508, pode, em casosapropriados, ser incorporada de forma padrão como parte doarmazenamento primário 1506 como memória virtual. Umdispositivo de armazenamento de massa específico, como umCD-ROM 1514 pode passar dados uni-direcionalmente ao theCPU.

O CPU 1502 também é acoplado a uma interface 1510que inclui um ou mais dispositivos de entrada/saída, comomonitores de vídeo, trackballs, mouses, teclados.microfones, telas sensíveis ao toque, leitores de cartão detransdutor, leitores de fita magnética ou de papel, blocosde papel, reconhecedores de vozes e de escrita á mão, ououtros dispositivos de entrada bem conhecidos, como,naturalmente, outros computadores. Finalmente, o CPU 1502pode ser opcionalmente acoplado a uma rede computacional oude telecomunicação usando uma conexão de rede conformemostrada genericamente em 1512. Com tal conexão de rede,contempla-se que o CPU deve receber informação a partir darede, ou deve produzir informação à rede no curso derealização das etapas de método descritas acima. Osdispositivos e materiais descritos acima tornar-se-ãofamiliares aos versados nas técnicas de hardware e softwarede computador. Os elementos de hardware descritos acimapodem definir múltiplos módulos de software para realizaras operações desta invenção. Por exemplo, as instruçõespara executar um controlador de composição de palavracódigo podem ser armazenadas mo dispositivo dearmazenamento de massa 1508 ou 1514 e executadas no CPU1502 junto à memória primaria 1506. Em uma modalidadepreferida, o controlador é dividido em submódulos desoftware.

As diversas características e vantagens dapresente invenção ficam óbvias no relatório descritivo, e,deste modo, as reivindicações em anexo são destinadas aabrangerem tais características e vantagens da invenção.Desta maneira, visto que uma série de modificações ealterações irão prontamente ocorrer aos versados natécnica, a presente invenção não é limitada à construção eoperação exata conforme ilustrada e descrita. Portanto, asmodalidades descritas devem ser adotadas como ilustrativase não restritivas e a invenção não deve ser limitada adetalhes aqui proporcionados, porém, deve ser definidapelas reivindicações a seguir e seu total escopo eequivalentes, previsível ou imprevisível agora ou nofuturo.

Claims (19)

1. Método de pré-codificar dados para transmissãoem um sistema vetorizado DSL para múltiplos usuários,usando modulação DMT, caracterizado pelo fato de que ométodo compreende:fornecer dados codificados para entrada em umpré-codificador;pré-codificar os dados codificados pela aplicaçãode um filtro de retroalimentação variável conforme ousuário para gerar dados pré-codificados; efornecer os dados pré-codificados em uma saida depré-codificador.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a pré-codificação dos dadoscompreende ainda aplicar um filtro matriz para gerar dadospré-codificados.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que pelo menos um entre o filtrode retroalimentação variável conforme o usuário e o filtroda matriz é atualizado dinamicamente para ser responsávelpor mudanças no sistema DSL.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a pré-codificação dos dadoscodificados compreende ainda executar a aritmética modularpara gerar dados pré-codificados;em que pelo menos um entre o filtro variávelconforme o usuário, o filtro matriz, e a aritmética modularé atualizado dinamicamente para ser responsável pormudanças no sistema DSL.

5. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a pré-codificação dos dadoscodificados compreende ainda aplicar um sinal depontilhamento para gerar dados pré-codificados;em que pelo menos um entre o filtro variávelconforme o usuário, o filtro matriz e o sinal depontilhamento é atualizado dinamicamente para serresponsável por mudanças no sistema DSL.

6. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o filtro de retroalimentaçãovariável conforme o usuário é aplicado somente quando arazão de energia de sinal para energia de diafonia excederum limítrofe de razão de energia.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a aritmética modular éaplicada com base em pelo menos um dos seguintes: reduzir aenergia de transmissão dos dados pré-codificados; ouminimizar a energia de transmissão dos dados pré-codificados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado ainda pelo fato de compreender no ordenamentode dados em uma pluralidade de linhas no sistema vetorizadoDSL para a seqüência na qual os mesmos serão pré-codificados, onde o ordenamento é escolhido da seguinteforma:primeiro pré-codificar as ligações dos dados parareceptores que não usam pré-codificação apenas porsubtração nem habilitada pelo modelo;em seguida pré-codificar a ligação dos dados parareceptores que usam pré-codificação apenas por subtração; eem seguida pré-codificar a ligação dos dados parareceptores que usam pré-codificação habilitados pelomodelo.

9. Método de transmitir dados em um sistemavetorizado DSL para múltiplos usuários, caracterizado pelofato de compreender um transmissor para múltiplos usuáriose um receptor para um único usuário, compreendendo ométodo:fornecer dados codificados para entrada em umpré-codificador no transmissor;fornecer dados codificados pela aplicação de umfiltro de retroalimentação variável conforme o usuário paragerar dados pré-codifiçados;fornecer os dados pré-codifiçados em uma saida depré-codificador;transmitir os dados pré-codifiçados ao receptoratravés de um canal, onde os dados pré-codifiçados sãorecebidos pelo receptor como dados recebidos;decodificar os dados recebidos.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato da pré-codif icação dos dadoscodificados a fim de gerar dados pré-codifiçadoscompreender ainda:executar a aritmética modular do transmissor paragerar dados de segmentos; eaplicar um filtro matriz aos dados de segmento afim de gerar dados processados;em que, ainda, um entre o filtro deretroalimentação variável conforme o usuário, o filtro damatriz, e o módulo aritmético é atualizado dinamicamentepara ser responsável por mudanças no sistema DSL.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o filtro de retroalimentaçãovariável por usuário é aplicado somente quando a razão deenergia de sinal para energia de diafonia exceder umlimítrofe de razão de energia.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que:a aritmética modular do transmissor usa umgabarito baseado na redução ou minimização da energia detransmissão dos dados pré-codifiçados; eonde a aritmética modular do receptor usa umgabarito baseado na maximização da constelação de detecçãodmin durante a detecção no receptor.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a pré-codificação dos dadoscodificados para gerar os dados pré-codifiçados compreendeadicionalmente adicionar um sinal de pontilhamento antes deexecutar a aritmética modular do transmissor; eonde adicionalmente o sinal de pontilhamento éremovido no receptor antes de executar a aritmética modulardo receptor.

14. Pré-codificador tonai ajustável para umsistema DSL vetorado para múltiplos usuários que utiliza amodulação DMT, caracterizado pelo fato de que o pré-codif icador ajustável compreende:uma unidade de multiplicação que possui umaentrada e uma saída, onde a unidade de multiplicação éconfigurada para aplicar um filtro de matriz para múltiplosusuários em um sinal de dados proporcionado na entrada deunidade de multiplicação para gerar um sinal de dados pré-codificados na saida de unidade de multiplicação;onde o pré-codificador é ajustável para levar emconsideração o seguinte;as limitações de energia que pertencem aos dadospré-codifiçados; oualterações nas características de canal e ruídoque afetam os dados pré-codifiçados.

15. Pré-codificador tonai, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que umcontrolador acoplado ao pré-codificador ajustável atualizao filtro de matriz para múltiplos usuários.

16. Pré-codificador tonai, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionalmente:uma unidade de subtração que possui uma saídaacoplada à entrada de unidade de multiplicação,onde a unidade de subtração é configurada paraaplicar um filtro de retroalimentação variável pormúltiplos usuários em um sinal de dados codificados naentrada de unidade de subtração para gerar um sinal dedados filtrados na saída de unidade de subtração;onde um controlador acoplado ao pré-codificadorajustável atualiza o filtro de matriz para múltiplosusuários.

17. Pré-codificador tonai, de acordo com areivindicação 16, caracterizado pelo fato de que ocontrolador desativa a unidade de subtração quando umacondição de energia dor violada pela aplicação do filtro dematriz para múltiplos usuários no sinal de dadoscodificados.

18. Pré-codificador tonai, de acordo com areivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionalmente um operador modal que possui uma entradaacoplada à unidade de subtração, onde o operador modal éconfigurado para aplicar a aritmética modular no sinal dedados filtrados para reduzir a energia de transmissão egerar um sinal de dados segmentados em uma saida deoperador modal.

19. Pré-codificador tonai, de acordo com areivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionalmente um gerador de sinal de pontilhamento entre aunidade de subtração e o operador modal, onde o gerador desinal de pontilhamento é configurado para inserir um sinalde pontilhamento dentro do sinal de dados filtrados antesda aplicação de aritmética modular através do operadormodal.