CN102224717B - xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置、xDSL系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置，所述方法包括：根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。本发明适用于在xDSL系统中对新加入线对进行激活上线。

Description

xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置、xDSL系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置、xDSL系统。

背景技术

xDSL是各种类型DSL(Digital Subscribe Line，数字用户线路)的总称，xDSL是一种在电话双绞线传输的高速数据传输技术。除了IDSL(基于ISDN的数字用户线路)和SHDSL(单对线高速数字用户线路)等基带传输的DSL外，通带传输的xDSL利用频分复用技术使得xDSL与传统电话业务(POTS)共存于同一对双绞线上，其中xDSL占用高子载波，POTS占用4KHz以下基带部分，POTS信号与xDSL信号通过分离器分离。提供多路xDSL接入的设备叫做DSL接入复用器(DSLAM)。

由于电磁感应原理，DSLAM接入的多路信号之间会相互产生干扰，称为串扰。近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)能量都会随着子载波升高而增强。xDSL上下行信道采用频分复用，近端串扰(NEXT)对系统的性能不产生太大的危害。但由于xDSL使用的子载波越来越宽，远端串扰(FEXT)愈发严重地影响线路的传输性能。在xDSL传输中，串扰体现为噪声的一部分，所以严重的远端串扰显著的降低了信道速率。当一捆电缆内有多路用户都要求开通xDSL业务时，会因为远端串扰(FEXT)使一些线路速率低、性能不稳定、甚至不能开通等，最终导致DSLAM的出线率比较低。

目前，主要采用串扰抵消(Vectored-DSL)技术，利用在DSLAM端进行联合收发的可能性，使用信号处理的方法来抵消FEXT的干扰，最终消除每一路信号中的FEXT干扰。

在Vectored-DSL系统中，使用导频序列循环对同步符号进行调制并发送。对于上行，由CO(Central Office，中心局)侧解析同步符号上各个子载波上所发送的信号并计算误差样本；对于下行，由CPE(客户端设备)侧解析同步符号上各个子载波上所发送的信号并计算误差样本，然后将误差样本反馈给CO。CO侧通过上行及下行的误差样本及已知或者解析出的发送信号，估计各个子载波上的频域传输矩阵或者上行和下行的串扰抵消系数。

在估计信道或者串扰抵消系数时，需要使用足够长度的导频序列。在实际使用中，导频序列一般是正交的以使计算信道或者抵消系数时更为迅速便捷。同时，为了准确的估计信道或者抵消系数，导频序列的长度至少等于当前系统中的新加入线对和处于传输数据阶段(Showtime)线对的总数。所以，为了完整准确的估计当前系统中线路之间的信道或者抵消系数，至少需要以所有线路个数为长度的正交导频序列来调制同步符号，即需要发送所有线路个数个同步符号。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

对于新加入线对，需要等到计算完全部的抵消系数后，才能计算各个子载波的比特承载，继而进入Showtime阶段，所有线对之间估计串扰抵消系数的时间较长，新加入线对需要等待较长的时间才能激活上线。

发明内容

本发明的实施例提供一种xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置、xDSL系统，能够减少所有线对之间估计串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间。

本发明实施例采用的技术方案为：

一种xDSL系统中新加入线对的激活方法，包括：

根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；

根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；

根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；

将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

一种DSL接入复用器，包括：

初始导频序列构造模块，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；

信道估计模块，用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；

增广导频序列构造模块，用于根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

所述信道估计模块，还用于根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；

激活模块，用于将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

一种xDSL系统，包括客户端设备CPE和中心局CO，其中，

所述客户端设备，用于将当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数通知中心局；

所述中心局，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

本发明实施例xDSL系统中新加入线对的激活方法及装置、xDSL系统，根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数的以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的方法流程图；

图3为本发明实施例二中处于传输数据阶段线对与所述新加入线对所有线对之间的信道矩阵的示意图；

图4为本发明实施例三提供的方法流程图；

图5、图6为本发明实施例四提供的DSL接入复用器结构示意图；

图7为本发明实施例五提供的xDSL系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

实施例一

本实施例提供一种xDSL系统中新加入线对的激活方法，如图1所示，所述方法包括：

101、DSLAM(DSL接入复用器)根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列。

102、DSLAM根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

103、DSLAM根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

104、DSLAM根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。

105、DSLAM将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

本发明实施例xDSL系统中新加入线对的激活方法，DSLAM根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间。

实施例二

本实施例提供一种xDSL系统中新加入线对的激活方法，在本实施例中，在Vectored-DSL系统中，通过分析当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数，可以得到当前所有处于传输数据阶段线对彼此串扰的强弱关系。通过所述强弱关系，可以将所述处于传输数据阶段线对显式或者隐式的归并成多个组，即组内的线对之间彼此串扰影响严重，而任意两对不在同一组内的线路之间串扰影响较弱或者几乎没有。

另一方面，通过Vectored-DSL管理系统的配置，同样可以配置当前处于传输数据阶段的线对，将所有或部分所述线对显式或者隐式的归并成一个或者多个组。

其中，显示的归并成多个组，指的是先将所述处于传输阶段线对进行实际分组，然后分别对各组中的线对进行串扰抵消系数的分析和处理，这里得到的各组即为显示的组；而隐式的归并成多个组，指的是并不对所述处于传输阶段线对进行实际分组，只是在进行串扰抵消系数的分析和处理，将多个线对放在一起进行，这里一起进行串扰抵消系数的分析和处理的多个线对组成隐式的组。

为了方便描述，下述所有的实施例均使用显式的组进行描述。

在Vectored-DSL系统中，处于传输数据阶段线对具有k个分组，分别记为g_i，其组内线对数目为l_i，i＝1，…，k；同时新加入线对组记为g^*，其线对总数为l^*；在本实施例中，组之间的串扰相当小，可以忽略。

如图2所示，所述方法包括：

201、DSLAM根据已处于传输数据阶段(showtime)线对的当前分组以及新加入(join-in)线对的个数，构造初始导频序列。

首先，

选择任意一个大于等于L^*的正整数L，生成L×L(L行L列)的矩阵M，M·M^H＝c·I，其中c为一个正实数，M^H表示M的共轭转置，I为单位矩阵。显然，对于任意的复数x+yi，满足x²+y²＝c，有

为酉矩阵，即 $(\frac{x-\mathrm{yi}}{c}\·M)\·{(\frac{x-\mathrm{yi}}{c}\·M)}^H=I.$

然后，任意选择矩阵M的l^*行，分别作为新加入线对组g^*中各条线对的导频序列，记该l^*行构成的子矩阵为S^*。

接着，从矩阵M剩下的L-l^*行中，任意选择l_i行，分别作为已有分组g_i中各条线对的初始导频序列。记g_i对应的l_i行构成的子矩阵为S_i，i＝1，…，k。

如图3所示，当前系统中，处于传输数据阶段线对已有两个分组，分别为g₁，g₂，各自都4根线对；新加入线对组x，共2根线对；G₁，G₂分别为两个组内线对之间的串扰抵消系数矩阵；B₁，B₂分别为新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数矩阵，且该矩阵元素未知，需要通过信道训练计算得到；A₁，A₂分别为处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数矩阵，且该矩阵元素未知，需要通过信道训练计算得到；X为新加入线对组内部线对之间的串扰抵消系数矩阵。其中，新的导频序列为L行L列的矩阵M，且满足M·M^H＝c·I，其中c为正实数，分配矩阵M中的任意2行给新上线的x个线对，将除去已分配2行的矩阵M，选择任意4行分配给g₁组，并选择任意4行分配给g₂组。比如进行如下分配：

$L^{*}=l^{*}+\underset{1\≤i\≤k}{\max }{l}_i=2+\max \left\{\mathrm{4,4}\right\}=6$

使用如下矩阵的行作为各线对的导频序列：

1	1	1	1	1	1	1	1
								1	-1	1	-1	1	-1	1	-1
1	1	-1	-1	1	1	-1	-1
								1	-1	-1	1	1	-1	-1	1
1	1	1	1	-1	-1	-1	-1
								1	-1	1	-1	-1	1	-1	1
1	1	-1	-1	-1	-1	1	1
								1	-1	-1	1	-1	1	1	-1

此时，分配新加入线对分配的导频分别为上述矩阵的第2行和第3行：

新加入线对1	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1
									新加入线对2	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1

而处于传输数据阶段线对第一组和第二组分别分配上述矩阵的第4行到第7行：

并且，其中数字正负1到导频序列中比特1、比特0的映射关系如下：

$\left\{\begin{array}{c}+1\→\mathrm{bit}0\\ -1\→\mathrm{bit}1\end{array}\right.$

因此，新加入线路的导频分别为：

新加入线对1	0	1	0	1	0	1	0	1
									新加入线对2	0	0	1	1	0	0	1	1

而处于传输数据阶段线对第一组和第二组的导频分别为：

202、DSLAM根据所述初始导频序列调制同步符号，获取误差样本，根据所述误差样本，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

将所有线对使用步骤202分配的相同长度(为L)的初始导频序列调制同步符号，并通过反馈的误差样本来估计新加入线对对处于传输数据阶段线对、以及新加入线对之间的串扰，估计出如图3所示的B₁，B₂，X的串扰抵消系数。

具体地，可以通过如下方式估计串扰抵消系数：

由于组之间串扰相当小而可以忽略，因此使用了频域均衡(FEQ)后，FEQ与实际的信道矩阵的乘积近似为：

其中，H_ii＝I+O_ii，X＝I+O，O_ii及O的对角元均为0。

根据步骤201，g_i将使用初始导频序列S_i调制同步符号，而g^*将使用初始导频序列S^*调制同步符号。

在Vectored-DSL系统中，导频序列中的比特0代表该同步符号所有子载波调制全0，即在所有子载波上调制00从而发送4-QAM星座图中的星座点1+i，而导频序列中的比特1代表该同步符号所有子载波调制全1，即在所有子载波上调制11从而发送4-QAM星座图中的星座点-1-i。在Vector系统中一般使用正负1构成的矩阵的行作为导频序列，并使用如下对应关系：

$\left\{\begin{array}{c}+1\→\mathrm{bit}0\→\mathrm{bit}00\→4-\mathrm{QAMConstellationPoint}1+i\\ -1\→\mathrm{bit}1\→\mathrm{bit}11\→4-\mathrm{QAMConstellationPoint}-(1+i)\end{array}\right.$

或者

$\left\{\begin{array}{c}-1\→\mathrm{bit}0\→\mathrm{bit}00\→4-\mathrm{QAMConstellationPoint}1+i\\ +1\→\mathrm{bit}1\→\mathrm{bit}11\→4-\mathrm{QAMConstellationPoint}-(1+i)\end{array}\right.$

另一方面，各个子载波使用扰码对发送的星座点进行旋转，扰码的作用是旋转星座点0、90、180、270度，相当于在原始星座点上乘以1、i、-1、-i。在此，旋转后的星座点的幅度会经过调整用于发送，从而，发送的星座点总是可以表示成正负1乘以一个复数。

任取初始导频序列所有子载波中的某一个子载波，假设该子载波乘以的复数为t，此时得到反馈的误差样本为(忽略噪声和量化误差的影响)：

由于M·M^H＝c·I，其中c为正实数，因此：

$S_i{S}_i^H=c{I}_i$

$S_i{S}_j^H=c{\tilde{I}}_{\mathrm{ij}},$ i≠j

S_i(S^*)^H＝0

S^*(S_i)^H＝0

S^*(S^*)^H＝cI_*

其中，I_i为阶数为l_i的单位矩阵；为除去一部分的对角元素为1之外其它元素全部为0；I_*为阶数为l_*的单位矩阵，S_i(S^*)^H＝0的结果为l_i行l_*列的零矩阵(元素均为0)，使用0表示该零矩阵。从而有：

因此，通过计算

可以将B_i，以及O估计出。

由于Vectored-DSL系统的频域信道矩阵一般为强对角占优，因此，新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数近似等于-B_i，新加入线对之间的串扰抵消系数近似等于I-O。

203、DSLAM根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组。

通过对新加入线对对处于传输数据阶段线对、以及新加入线对内部的串扰抵消系数进行幅度或者其它的分析，或者通过对新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数进行幅度或者其它的分析将新加入线对的组g^*，与已有的k个组g_i重新分组。重新分组的结果为g^*与g_i，i＝1，…，k中的w个成为一个新组，其他组不变。记该w个组分别为

i＝1，…，w(

为g_i中的某一个)。如图3所示，可能会有以下三种情况：

情况1：w＝0，x自成一组；

情况2：w＝1，x与g₁或g₂成为一组；

情况3：w≥2，x与g₁和g₂成为一组。

204、DSLAM根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

当重新分组的结果为情况1：w＝0时，此时g^*独立成一组，组内的串扰抵消系数在步骤202中已经计算出。

当重新分组的结果为情况2：w＝1时，此时g^*与其中一个G_i合并成一组

通过步骤202中使用的L长度的导频序列获取的误差样本，可以将中处于传输数据阶段线对对g^*中新加入线对的串扰抵消系数计算出。

当重新分组的结果为情况3：w≥2时，分别记该w个组为

i＝1，…，w，且该w个组在步骤202中使用的L长度的导频序列分别为：

i＝1，…，w。

任意选择一个大于等于w的数u，生成u行u列的矩阵Q，并且满足：

Q的第一列的元素全部为1，且Q·Q^H＝u·I；

显然，对于任意的复数x+yi，满足x²+y²＝d，有为酉矩阵，即另外生成一个大小为u个元素的行向量r，r的第一个元素为1，且r·r^H＝u。

从Q中任意选择w行，分别记为q_i，i＝1，…，w。

为组

分配的新的导频序列

为：

${\tilde{S}}_i^{+}=q_i(2:u)\⊗{\tilde{S}}_i$

其中，q_i(2：u)为行向量q_i的第2列至最后一列的子向量；代表x与y的Kronecker积。

为组g^*分配新的导频序列

为：

${\tilde{S}}^{*}=r(2:u)\⊗S^{*}$

g^*与w个使用新分配的导频序列发送，并接收误差样本，联合步骤201中这w+1个组分配的导频序列以及相应的误差样本，可以计算出所有

中处于传输数据阶段线对对g^*中新加入线对的串扰抵消系数，以及g^*内部新加入线对之间的串扰抵消系数。

结合步骤201，并且考虑到Q的第一列的元素全部为1，从而该两步使用的导频序列并集相当于为g^*与w个分配了如下的增广导频序列：

$S=\left(\begin{array}{cc}{\tilde{S}}_1& {\tilde{S}}_1^{+}\\ \·& \·\\ \·& \·\\ \·& \·\\ {\tilde{S}}_w& {\tilde{S}}_w^{+}\\ S^{*}& {\tilde{S}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{q}_1\⊗{\tilde{S}}_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ q_w\⊗{\tilde{S}}_w\\ r\⊗S^{*}\end{array}\right)$

使用该增广导频序列，综合步骤202获取的误差样本，可以计算w个

中处于传输数据阶段线对对g^*内新加入线对的串扰抵消系数。

205、DSLAM根据所述增广导频序列以及所述误差样本，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

可以通过如下方式估计信道和串扰抵消系数：

其中，步骤203中的情况1和情况2的情形在此不再赘述，这里只用考虑情况3：w≥2的情形。

此时经过分组，新加入线对g^*与

i＝1，…，w构成新组，由于B_i，即O已经在步骤202中估计出，从而只需要再估计与

i＝1，…，w相关的

根据步骤204，线对组

i＝1，…，w所发送的信号与步骤202中发送的信号将构成如下矩阵：

$S=\left(\begin{array}{cc}{\tilde{S}}_1& {\tilde{S}}_1^{+}\\ \·& \·\\ \·& \·\\ \·& \·\\ {\tilde{S}}_w& {\tilde{S}}_w^{+}\\ S^{*}& {\tilde{S}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{q}_1\⊗{\tilde{S}}_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ q_w\⊗{\tilde{S}}_w\\ r\⊗S^{*}\end{array}\right)$

其中，q_i为矩阵Q的行，且Q·Q^H＝u·I，从而有

$q_i{q}_i^H=u.$

$q_i{q}_j^H=0,$ i≠j

因此，S满足如下公式：

$(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·{(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)}^H=(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·(q_i^H\⊗{\tilde{S}}_i^H)=\left(q_i{q}_i^H\right)\⊗\left({\tilde{S}}_i{\tilde{S}}_i^H\right)$

$=u\⊗(c\·I)=u\·c\·I$

$(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·{(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)}^H=(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·(q_i^H\⊗{\tilde{S}}_j^H)=\left(q_i{q}_i^H\right)\⊗\left({\tilde{S}}_i{\tilde{S}}_j^H\right)$ ，i≠j

$=0\⊗\left({\tilde{S}}_i{\tilde{S}}_j^H\right)=0$

$(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·{(r\⊗S^{*})}^H=(q_i\·r^H)\⊗\left({\tilde{S}}_i{\left(S^{*}\right)}^H\right)$

$=(q_i\·r^H)\⊗0=0$

$(r\⊗S^{*})\·{(q_i\⊗{\tilde{S}}_i)}^H={((q_i\⊗{\tilde{S}}_i)\·{(r\⊗S^{*})}^H)}^H=0^H=0$

$(r\⊗S^{*})\·{(r\⊗S^{*})}^H=(r\·r^H)\⊗\left(S^{*}{\left(S^{*}\right)}^H\right)=u\⊗\left(S^{*}{\left(S^{*}\right)}^H\right)=u\·c\·I$

从而可得：

S·S^H＝u·c·I

因此，对于线对组i＝1，…，w，结合步骤202中的误差样本：

有：

从而，通过计算可以

可以完全估计出i＝1，…，w，所对应的

i＝1，…，w，以及O。

由于Vectored-DSL系统的频域信道矩阵一般为强对角占优，因此，处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数近似等于

新加入线对之间的串扰抵消系数近似等于I-O。

206、DSLAM将所述新加入线对激活上线使其进入传输数据阶段。

至此，所有线对之间的串扰抵消系数估计完成，新加入线对激活上线。

本发明实施例xDSL系统中新加入线对的激活方法，DSLAM根据当前处于传输数据阶段线对的分组以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，或者继续估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间；在估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数时，可以复用新加入线对对处于传输数据阶段线对的导频序列，从而能够进一步缩短估计所有线对之间串扰抵消系数的时间。

实施例三

本实施例提供一种xDSL系统中新加入线对的激活方法，与实施例二不同的是，在本实施例中，对实例二中步骤201使用的导频序列以及步骤204中使用的新矩阵Q进行优化。使用特殊的阶数为2的幂的Walsh矩阵(Hadamard矩阵的一种特殊情形)，用于分配导频序列以及作为Q。

其中，所述Walsh矩阵构造如下：

W₁＝(1)

$W_2=\left(\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right),$

$W_{2^k}=\left(\begin{array}{cc}{W}_{2^{k-1}}& W_{2^{k-1}}\\ W_{2^{k-1}}& -W_{2^{k-1}}\end{array}\right)=W_2\⊗W_{2^{k-1}},$ 2≤k∈N

其中，

表示kroneckerdx积，N为自然数集合，2≤k∈N即表示为k取所有大于等于2的自然数。Walsh矩阵满足：

$W_{2^k}\·{\left(W_{2^k}\right)}^H=2^k\·I.$

如图4所示，所述方法包括：

401、DSLAM对当前处于传输数据阶段线对的分组进行显式或隐式预分组处理。

与实施例二相同，此处所述的分组是基于对当前传输数据阶段线对彼此之间的串扰抵消系数，或者是通过Vectored-DSL管理层配置。此处所述的预分组处理，是将所述隐式或者显式的分组按照预定规则隐式或者显式地进行归并。为了叙述方便，下文中对预分组均使用显式的描述。

在系统线对已上线的时候，对当前的分组进行预处理。预处理的目的是将当前的K个组按照一定的规则合并，以减少新加入线对激活的时间。

找到一个非负整数p≥0，且将系统中已有的分组g_i，i＝1，…，k，重新归并为2^p个组G_i，i＝1，…，2^p，其组内线对数目为L_i。满足：

其中G_i为一个或者多个g_i的并集，且G_i互不相交，G_i的并集等于g_i的并集。

能够覆盖g^*与线路最多G_i的Walsh矩阵的规模，等于能够覆盖所有线对(包括新加入线对)的Walsh矩阵的规模的

即：

优选的，找到满足上述条件的最大的p，以及对应的归并已有分组方案。

402、DSLAM根据当前处于传输数据阶段线对经过显式或隐式预分组处理后的显式或隐式的分组以及新加入线对的个数，构造初始导频序列。

首先选择线对数量最多的组G_i，将该组的线对数L_i与新加入线对数l^*相加生成

规模的Walsh矩阵(

行

列)；

然后，任意分配Walsh矩阵中的l^*行给g^*，作为g^*的初始导频序列S^*；

在Walsh矩阵剩下的行中，任意分配L_i行给G_i，作为G_i的初始导频序列S_i。G_i组内各线对保证使用不同的行，而G_i与G_j即不同的组之间可以使用Walsh矩阵的相同行。

403、DSLAM根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

所有线对使用步骤403分配的相同长度

的初始导频序列调制同步符号，并通过反馈的误差样本来估计新加入线对对处于传输数据阶段线对、以及新加入线对之间的串扰抵消系数。

该步骤的计算与实例二中的步骤202类似，在此不再赘述。

404、DSLAM根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组。

通过对新加入线对对处于传输数据阶段线对、以及新加入线对内部的串扰抵消系数进行幅度或者其它的分析，或者通过对新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数进行幅度或者其它的分析，将新加入线对的组g^*，归并到预处理后的2^p个组G_i，i＝1，…，2^p当中。重新分组的结果是g^*与G_i，i＝1，…，2^p中的W个成为一个新组，其他G_i不变，可能会有以下三种情况：

情况1：w＝0，此时g^*独立成一组；

情况2：w＝1，此时g^*与所有G_i中一个

合并成一组；

情况3：w≥2，此时g^*与所有G_i中w个为

i＝1，…，w，合并成一组。

405、DSLAM根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

对于情况1：w＝0，此时g^*独立成一组，组内的串扰抵消系数在步骤403中已经计算出。

对于情况2：w＝1，此时g^*与其中一个G_i合并成一组通过步骤403中使用的L长度的导频序列获取的误差样本可以计算出串扰抵消系数。

对于情况3：w≥2，分别记该w个为i＝1，…，w，且该w个组在步骤403中使用的L长度的导频序列分别为：

i＝1，…，w。

令：

生成u阶Walsh矩阵Q，其中

表示大于等于x的最小整数。从Q中任意选择w行，分别记为q_i，i＝1，…，w。

为组

分配的新的导频序列

${\tilde{S}}_i^{+}=q_i(2:u)\⊗{\tilde{S}}_i$

其中q_i(2：u)为行向量q_i的第2列至最后一列的子向量；

代表x与y的Kronecker积。

同时为组g^*分配新的导频序列

g^*与w个

使用新的分配的导频序列发送，并接收误差样本，结合步骤302中这w+1个组分配的导频序列以及相应的误差样本，可以计算出所有中处于传输数据阶段线对对g^*中新加入线对的串扰抵消系数，以及g^*内部新加入线对之间的串扰抵消系数。

结合步骤402，相当于为g^*与w个

分配了如下的增广导频序列：

406、DSLAM根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

使用该增广导频序列，结合步骤403获取的误差样本，可以计算w个

中处于传输数据阶段线对对g^*内新加入线对的串扰抵消系数。

该步骤的计算与实例二中的步骤205类似，在此不再赘述。

407、DSLAM对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

在步骤401中做了预分组处理，经过步骤402-406后，g^*与w个为

合并为一组。此时，g^*至于

中的一部分为一组，通过分组算法，对得到的g^*与w个为

的并集作为大组，重新分组。

408、DSLAM将所述新加入线对激活上线使其进入传输数据阶段。

至此，所有线对之间的串扰抵消系数估计完成，新加入线对激活上线。

需要说明的是，在本实施例中，步骤401和步骤408为可选步骤。

例如：当前的Vectored-DSL系统中有200根线对，已经分成4个组，每组50根线对，现在有1根新的线对需要激活。如果使用以2的幂为阶数的Walsh矩阵(行和列均为2的幂)作为初始导频序列，其规模为：

所需的同步符号的发送总时间为：

$\frac{1}{4000}\×(256+1)\×256=16.4608\left(s\right)$

使用本实施例所述的方法，完整的导频序列的大小如下表所示：

在实际场景中，通常会出现w＝1与w＝2的情形，因此，采用本实施例提供的方法，能够显著地减少新加入线对的激活时间。

本发明实施例xDSL系统中新加入线对的激活方法，DSLAM对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理，根据当前处于传输数据阶段线对的分组以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，或者继续估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，并对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间；在估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数时，可以复用新加入线对对处于传输数据阶段线对的导频序列，从而能够进一步缩短估计所有线对之间串扰抵消系数的时间；采用预分组处理和再次分组处理，能够进一步减少新加入线对激活的时间。

实施例四

本实施例提供一种DSL接入复用器，如图5所示，所述DSL接入复用器包括：

初始导频序列构造模块51，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；

信道估计模块52，用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；

增广导频序列构造模块53，用于根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

所述信道估计模块52，还用于根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；

激活模块54，用于将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

进一步的，所述信道估计模块52，还用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对之间的串扰抵消系数；

所述增广导频序列构造模块53，还用于根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，以及新加入线对之间的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

所述信道估计模块52，还用于根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

进一步的，如图6所示，所述增广导频序列构造模块53包括：

重新分组单元531，用于对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组；

构造单元532，用于根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

进一步的，如图6所示，所述DSL接入复用器还可以包括：

预分组处理模块55，用于对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理。

进一步的，如图6所示，所述DSL接入复用器还可以包括：

再次分组处理模块56，用于对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

进一步的，所述初始导频序列构造模块51，具体用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列的正交矩阵，其中，所述新加入线对独立占用所述正交矩阵的部分行，所述正交矩阵的其余行在当前处于传输数据阶段线对的分组之间复用且在所述分组内不重复。

进一步的，所述信道估计模块52，具体用于根据所述初始导频序列调制同步符号，获取误差样本，根据所述误差样本，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

进一步的，所述信道估计模块52，还用于根据所述增广导频序列以及所述误差样本，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。

本发明实施例DSL接入复用器，对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理，根据当前处于传输数据阶段线对的分组以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，或者继续估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，并对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间；在估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数时，可以复用新加入线对对处于传输数据阶段线对的导频序列，从而能够进一步缩短估计所有线对之间串扰抵消系数的时间；采用预分组处理和再次分组处理，能够进一步减少新加入线对激活的时间。

实施例五

本实施例提供一种xDSL系统，如图7所示，所述xDSL系统包括客户端设备(CPE)71和中心局(CO)72，其中，

所述客户端设备71，用于将当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数通知中心局72；

所述中心局72，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段。

进一步的，所述中心局72，还用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对之间的串扰抵消系数，根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，以及新加入线对之间的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

进一步的，所述中心局72，还用于对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

进一步的，所述中心局72，还用于对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理。

进一步的，所述中心局72，还用于对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

本发明实施例xDSL系统，中心局对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理，根据当前处于传输数据阶段线对的分组以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，并估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数、以及新加入线对之间的串扰抵消系数，或者仅估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据估计出的串扰抵消系数，对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，并估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，或者继续估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，并对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。与现有技术相比，本发明实施例缩小了导频序列的规模，能够减少估计所有线对之间串扰抵消系数的时间，从而减少新加入线对的激活时间；在估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数时，可以复用新加入线对对处于传输数据阶段线对的导频序列，从而能够进一步缩短估计所有线对之间串扰抵消系数的时间；采用预分组处理和再次分组处理，能够进一步减少新加入线对激活的时间。

本发明实施例提供的DSL接入复用器、xDSL系统可以实现上述提供的方法实施例，具体功能实现请参见方法实施例中的说明，在此不再赘述。本发明实施例提供的xDSL系统中新加入线对的激活方法、DSL接入复用器、xDSL系统可以适用于在xDSL系统中对新加入线对进行激活上线，但不仅限于此。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种xDSL系统中新加入线对的激活方法，其特征在于，包括：

根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；

根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；

根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；

将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段；

所述在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列包括：

对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组；

根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述初始导频序列，估计新加入线对之间的串扰抵消系数；

根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，以及新加入线对之间的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列之前，还包括：

对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段之前，还包括：

对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列包括：

根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列的正交矩阵，其中，所述新加入线对独立占用所述正交矩阵的部分行，所述正交矩阵的其余行在当前处于传输数据阶段线对的分组之间复用且在所述分组内不重复。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数包括：

根据所述初始导频序列调制同步符号，获取误差样本；

根据所述误差样本，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数包括：

根据所述增广导频序列以及所述误差样本，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。

8.一种DSL接入复用器，其特征在于，包括：

初始导频序列构造模块，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列；

信道估计模块，用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数；

增广导频序列构造模块，用于根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

所述信道估计模块，还用于根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数；

激活模块，用于将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段；

所述增广导频序列构造模块包括：

重新分组单元，用于对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组；

构造单元，用于根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

9.根据权利要求8所述的DSL接入复用器，其特征在于，所述信道估计模块，还用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对之间的串扰抵消系数；

所述增广导频序列构造模块，还用于根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，以及新加入线对之间的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列；

所述信道估计模块，还用于根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

10.根据权利要求8所述的DSL接入复用器，其特征在于，还包括：

预分组处理模块，用于对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理。

11.根据权利要求10所述的DSL接入复用器，其特征在于，还包括：

再次分组处理模块，用于对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

12.根据权利要求8所述的DSL接入复用器，其特征在于，所述初始导频序列构造模块，具体用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列的正交矩阵，其中，所述新加入线对独立占用所述正交矩阵的部分行，所述正交矩阵的其余行在当前处于传输数据阶段线对的分组之间复用且在所述分组内不重复。

13.根据权利要求8所述的DSL接入复用器，其特征在于，所述信道估计模块，具体用于根据所述初始导频序列调制同步符号，获取误差样本，根据所述误差样本，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数。

14.根据权利要求13所述的DSL接入复用器，其特征在于，所述信道估计模块，还用于根据所述增广导频序列以及所述误差样本，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数。

15.一种xDSL系统，其特征在于，包括客户端设备CPE和中心局C0，其中，

所述客户端设备，用于将当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数通知中心局；

所述中心局，用于根据当前处于传输数据阶段线对之间的串扰抵消系数以及新加入线对的个数，构造初始导频序列，根据所述初始导频序列，估计新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数，将所述新加入线对激活上线进入传输数据阶段；

所述中心局，还用于对所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行重新分组，根据重新分组的结果，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列。

16.根据权利要求15所述的xDSL系统，其特征在于，所述中心局，还用于根据所述初始导频序列，估计新加入线对之间的串扰抵消系数，根据所述新加入线对对处于传输数据阶段线对的串扰抵消系数，以及新加入线对之间的串扰抵消系数，在所述初始导频序列的基础上构造增广导频序列，根据所述增广导频序列，估计处于传输数据阶段线对对新加入线对的串扰抵消系数和/或新加入线对之间的串扰抵消系数。

17.根据权利要求15所述的xDSL系统，其特征在于，所述中心局，还用于对当前处于传输数据阶段线对的分组进行预分组处理。

18.根据权利要求15所述的xDSL系统，其特征在于，所述中心局，还用于对重新分组后的所述新加入线对和处于传输数据阶段线对进行再次分组处理。

Images