CN103828251B - 一种兼容vdsl2传统用户端设备的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种兼容VDSL2中传统用户端设备的方法，包括在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波；控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列；在矢量线路上计算并反馈截取误差；根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。本发明实施例还提供了一种兼容VDSL2中传统用户端设备的装置及系统，采用本发明，可在不增加成本且不改变现有传统用户端设备的前提下，得到传统线路对矢量线路的串扰系数，进而消除传统线路对矢量线路的串音，实现Vectored-DSL系统对传统用户端设备的兼容。

Description

一种兼容VDSL2传统用户端设备的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种兼容VDSL2传统用户端设备的方法、装置及系统。

背景技术

xDSL是各种类型数字用户线路(DigitalSubscribeLine，DSL)的总称，是一种采用无屏蔽双绞线(UnshieldedTwistPair，UTP)实现的高速数据传输技术，通带传输的xDSL利用频分复用技术使得xDSL与传统电话业务(PlainOldTelephoneService，POTS)共存于同一对双绞线上，其中xDSL占据高频段，POTS占用4KHz以下基带部分，POTS信号与xDSL信号通过分离器分离。通带传输的xDSL采用离散多音频(DiscreteMulti-Tone，DMT)调制。提供多路xDSL接入的系统叫做数字用户线路接入复用器(DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer，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，称为串音。近端串音(NearEndCrosstalk，NEXT)和远端串音(FarEndCrosstalk，FEXT)的能量都会随着频段升高而增强。xDSL上下行信道采用频分复用，NEXT对系统的性能影响较小。但随着xDSL使用的频段越来越宽，FEXT愈发严重地影响线路的传输性能。所有无失真通信系统都遵循著名的香农公式：C＝B·(1+S/N)，其中C为信道容量，B为信号带宽，S为信号能量，N为噪声能量。xDSL传输中，串音体现为噪声的一部分；所以严重的FEXT将显著的降低信道速率。当一捆电缆内有多路用户都要求开通xDSL业务时，FEXT将使得一些线路速率低、性能不稳定、甚至出现业务无法开通等情况，最终导致DSLAM的出线率比较低。目前业界提出了矢量化DSL(Vectored-DSL)技术，主要利用在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。对于下行，在DSLAM端引入一个预编码器P做信号的联合发送，在用户端分别接收；对于上行，在用户端分别发送，在DSLAM端引入一个串音抵消器W，做信号的联合接收处理，抵消串扰。在该过程中，通过同步符号(SyncSymbol)同步，矢量化控制实体(VectoringControlEntity，VCE)对所有线路统一分配导频序列(PilotSequence)，并由各条线路上的收发器(transceiver)在同步符号上联合调制VCE分配的导频序列，最后VCE接收对应的用户端设备(CustomerPremiseEquipment，CPE)或CO端收发器反馈的截取误差，根据导频序列及截取误差即可在VCE中估计出下行预编码矩阵P与上行抵消矩阵W，最终消除FEXT。下行预编码矩阵P和上行抵消矩阵W的功能通常在抵消器中实现。

但是，由于第二代甚高速数字用户环路(SecondGenerationVery-high-bit-rateDigitalSubscriberloop，VDSL2)技术早于Vectored-DSL技术，且VDSL2技术已得到广泛应用，因此将VDSL2升级到Vectored-DSL时必须考虑兼容现网已有的且不支持Vectored-DSL的VDSL2中的传统(Legacy)CPE。然而，VDSL2中的LegacyCPE不支持在同步符号上发送与接收导频序列以及反馈截取误差，从而导致VCE难以估计用于抵消Vector线路上来自传统(Legacy)线路的串音的上行与下行抵消矩阵。当系统中存在处于传送数据时间(Showtime)状态的矢量(Vector)线路，随着Legacy线路加入系统，在来自Legacy线路的串音未被抵消的情况下，Showtime的Vector线路会因为信噪比(Signal-to-noiseratio，SNR)降低导致误码增多，严重影响Vector线路的速率与整个Vectored-DSL系统的稳定性。

现有技术中，可通过将VDSL2现网中所有的VDSL2LegacyCPE全部升级或更换至VDSL2VectorCPE来解决两者不兼容，无法消除FEXT的问题，但是升级现网所有LegacyCPE需要消耗大量成本，一些较旧的LegacyCPE可能因为不支持误差计算、误差反馈等各种原因而无法升级到VectorCPE从而需要更换整个CPE，这将进一步导致成本的增加。

发明内容

本发明实施例提供一种兼容VDSL2传统用户端设备的方法、装置及系统。可在不增加成本且不改变现有传统用户端设备的前提下，得到传统线路对矢量线路的串扰系数，进而消除传统线路对矢量线路的串音，实现Vectored-DSL系统对传统用户端设备的兼容。

本发明第一方面提供一种兼容VDSL2传统用户端设备的方法，可包括：

在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波；

控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列；

在矢量线路上计算并反馈截取误差；

根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。

在第一种可能的实现方式中，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数之后，还可包括：

将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，控制所述训练子载波不传输数据的方法可包括：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

结合第一方面或第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，调制所述噪声信号或导频序列的方法可包括：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与抵消器回传的抵消信号ΔX叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E的方法可包括：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

结合第一方面或第一方面的第一或第二或第三或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数的方法可包括：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至预设区间内的子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

结合第一方面或第一方面的第一或第二或第三或第四或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述训练子载波可以为探测子载波中的一部分或全部。

结合第一方面或第一方面的第一或第二或第三或第四或第五或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，在所述传统线路初次接入所述矢量线路时，对所述传统线路进行初始化的方法可包括：

建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；

在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数；

根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

本发明第二方面提供一种兼容VDSL2传统用户端设备的方法，可包括：

矢量化控制实体，用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，根据在所述训练子载波中调制的导频序列及矢量化用户端设备反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

收发器，用于控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列。

在第一种可能的实现方式中，所述矢量化控制实体还可用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在控制所述训练子载波不传输数据时，所述收发器进一步可用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

结合第二方面或第二方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述装置还可包括抵消器，所述抵消器可用于向所述收发器回传抵消信号ΔX，当调制所述噪声信号或导频序列时，所述收发器进一步可用于：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与所述抵消器回传的抵消信号ΔX叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E时，所述抵消器进一步可用于：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

结合第二方面的第一或第二或第三或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述矢量化控制实体进一步可用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至预设区间的子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

结合第二方面或第二方面的第一或第二或第三或第四或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述收发器进一步可用于建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；所述矢量化控制实体进一步可用于在所述传统线路上调制导频序列，接收矢量化用户端设备反馈的截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数，根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

本发明第三方面提供一种兼容VDSL2传统用户端设备的系统，可包括：

中心局、矢量化用户端设备、传统用户端设备、至少一条用于连接所述中心局与所述传统用户设备的传统线路及至少一条用于连接所述中心局与所述矢量化用户端设备的矢量线路；

所述中心局用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列，根据所述导频序列及矢量化用户端设备反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

所述矢量化用户端设备用于在矢量线路上计算并反馈截取误差。

在第一种可能的实现方式中，所述中心局还可用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在控制所述训练子载波不传输数据时，所述中心局进一步可用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

结合第三方面或第三方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述系统还可包括抵消器，所述抵消器可用于向所述中心局回传抵消信号ΔX，当调制所述噪声信号或导频序列时，所述中心局进一步可用于：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与所述抵消器回传的抵消信号ΔX叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E时，所述抵消器进一步可用于：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

结合第三方面的第三或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述抵消器可独立存在或集成于所述中心局上。

结合第三方面的第一或第二或第三或第四或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述中心局进一步可用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至相邻子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

结合第三方面或第三方面的第一或第二或第三或第四或第五或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述中心局进一步可用于：

建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；

在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数；

根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，控制所述训练子载波不传输数据，实现在所述训练子载波中调制导频序列的可能，矢量化用户端设备计算并反馈截取误差，然后根据导频序列及截取误差即可以计算得到训练子载波上传统线路对矢量线路的串扰系数，从而实现在不增加成本且不改变现有传统用户端设备的前提下，得到传统线路对矢量线路的串扰系数，进而消除传统线路对矢量线路的串音，实现Vectored-DSL系统对传统用户端设备的兼容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第一实施例流程示意图；

图2为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第二实施例流程示意图；

图3为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第三实施例流程示意图；

图4本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第四实施例流程示意图；

图5为本发明在传统线路初次接入矢量线路时，对传统线路进行初始化的流程图；

图6本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的装置的第一实施例组成示意图；

图7本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的装置的第二实施例组成示意图；

图8本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的系统的第一实施例组成示意图；

图9本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的系统的第二实施例组成示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有的Vectored-DSL技术，主要利用在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FEXT干扰。在下行及上行的共享信道H在频率域第k个子载波(tone)上可以表示为矩阵形式：

h_ij是表示线对j到线对i的传输方程。在实际情况下，i，j相等且等于Vectored-DSL系统的线路数目，在这里设为M。那么H是一个M×M的信道传输矩阵。又分别设x是一个M×1的信道输入向量，y是一个M×1的信道输出向量，n是一个M×1的噪声向量。最终，信道传输方程表达为如下形式：

y＝Hx+n

在上行信号传输过程中，在中心局(CentralOffice，CO)端做信号的联合接收处理，在接收端引入一个串音抵消器W，则接收到的信号为：

$\tilde{y}=\mathrm{Wy}=\mathrm{WHx}+\mathrm{Wn}$

当WH为一个对角矩阵时，串音将得到消除。

在下行信号传输过程中，在CO端做信号的联合发送处理，在CO端引入一个预编码器P，则发送的信号为：

$\tilde{x}=\mathrm{Px}$

接收端接收到的信号为：

$\tilde{y}=H\tilde{x}+n=\mathrm{HPx}+n$

当HP为一个对角阵时，串音将得到消除。

综合得知，Vectored-DSL技术中的关键点是估计下行预编码矩阵P与上行抵消矩阵W。通过同步符号(SyncSymbol)同步，矢量化控制实体(VectoringControlEntity，VCE)对所有线路统一分配导频序列(PilotSequence)，并由各条线路上的收发器在同步符号上调制VCE分配的导频序列，最后VCE接收对应的CPE或CO反馈的截取误差，根据导频序列及截取误差即可在VCE中估计出下行预编码矩阵P与上行抵消矩阵W，最终消除FEXT。

请参见图1，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第一实施例流程示意图。在本实施例中，所述方法包括以下步骤：

S101，在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波。

其中，所述训练子载波为探测子载波中的一部分或全部。

S102，控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列。

其中，传统线路与矢量线路之间串扰抵消的前提是所有线路符号同步以及syncsymbol同步，因此，需要保证传统线路和矢量线路使用相同的符号率，具有相同的CE(循环扩展)，才能实现符号对齐。这个同步操作由VCE和收发器来实现，相关的同步方法和现有的矢量线路之间的同步方法相同。

为了估计传统线路到矢量线路的串音抵消矩阵，需要在传统线路上发送导频序列即矢量训练信号，由于传统用户端设备不能识别导频序列，如果在传统线路上强制发送导频序列，将导致传统用户端设备出现不可预料的错误。因此需要采用步骤S102所述的方法控制所述训练子载波不传输数据。

具体地，在本实施例中，所述训练子载波的位置序号可以是4n+2，且所述训练子载波为探测子载波中的一部分，当然也可以根据应用场景设置为全部。确定好所述训练子载波的位置序号后，配置在同步帧及数据帧上均不传输数据。由此系统可以在这些训练子载波上自由地发送和调制导频序列而不会影响传统线路的稳定性，同时，在所述传统线路的非训练子载波上，均按原来的规范正常的发送数据，性能和稳定性不受影响。此外，在所述传统线路上，所述导频序列的调制方法与现有的矢量线路上所述导频序列的调制方法相同。

S103，在矢量线路上计算并反馈截取误差。

具体地，矢量化用户端设备在所述矢量线路端将接收的信号与期望信号进行对比，通过计算获取截取误差，并将所述截取误差反馈给中心局的矢量化控制实体进行处理。其中，所述截取误差中包含所述传统线路对矢量线路的串扰数据。

S104，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。

其中，所述传统线路为Vectored-DSL系统中连接的用户端设备为传统用户端设备的VDSL2线路，所述矢量线路为Vectored-DSL系统中连接的用户端设备为矢量化用户端设备的支持矢量化标准和G.993.5协议的线路，对于DSL中的传统线路和矢量线路而言，两者的实体是一致的，只是连接的用户端设备不同而已。

通过本实施例所述方法，可在不增加成本且不改变现有传统用户端设备的前提下，得到传统线路对矢量线路的串扰系数，进而消除传统线路对矢量线路的串音，实现Vectored-DSL系统对传统用户端设备的兼容。

请参见图2，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第二实施例流程示意图。在本实施例中，所述方法包括以下步骤：

S201，在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波。

其中，所述训练子载波为探测子载波中的一部分或全部。

S202，控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列。

S203，在矢量线路上计算并反馈截取误差。

S204，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。

S205，将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

由于串扰系数随频率的变化是连续的，所以在一个区间内的子载波之间的系数差别较小。因此我们可以将得到的所述训练子载波上的串扰系数进行扩展，得到所有子载波的串扰系数。

具体地，扩展方法可以是直接赋值扩展，例如将4n+2位置的子载波的串扰系数直接扩展至4n+1或4n+3位置的子载波，即：

其中，表示第j条传统线路对第i条矢量线路，在第4n+2个子载波上的串扰系数，n为整数。类似地，可以得到其他位置的子载波的串扰系数，最后得到预编码矩阵，利用矢量化技术即可消除传统线路对矢量线路的串扰。此处的子载波区间可以预先设定，我们可以设为相邻的2个，也可以根据场景将区间设置的较大一些，如16个。当然，除了直接扩展的方法之外，也可以通过对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。最简单的方式即为线性插值。

在本实施例中，给出了根据训练子载波上的串扰系数，得到其他子载波上串扰系数的方法，由此可以得到完整的预编码矩阵，最终运用矢量化技术消除传统线路对矢量线路的串扰。

请参见图3，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第三实施例流程示意图。在本实施例中，所述方法包括以下步骤：

S301，在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波。

其中，所述训练子载波为探测子载波中的一部分或全部。

S302，在所述训练子载波上调制噪声信号。

具体地，步骤S302为控制所述训练子载波不传输数据的方法之一，所述噪声信号为所述传统用户端设备无法识别的信号，即和G.993.2标准定义的信号不同的信号，由于所述导频序列本身就是和G.993.2标准定义的信号不同，所以注入噪声信号的一种简单特例即为在数据帧和/或同步帧上调制所述导频序列。由于所述传统用户端设备接收信号时不能识别这些子载波上的信号，因此所述传统用户端设备在测量信噪比的时候，将会认为这些子载波上噪声很大，测量到的信噪比很低，从而不会在这些子载波上传输数据，进而系统可以自由地在这些子载波上调制导频序列而不影响传统线路的稳定性。

当然，还可以采用在所述训练子载波上配置虚拟噪声或在所述训练子载波上配置子载波关断的方式来配置所述训练子载波不传输数据。具体地，所述虚拟噪声为数据加载时所述传统用户端设备必须考虑的噪声，由中心局配置给所述传统用户端设备。当在某些子载波上配置幅度较高的虚拟噪声时，所述传统用户端设备在初始化或数据传输时间就会通知中心局不在这些子载波上传输数据。此外，还可以在用户端设备进行信噪比测量的时候，在对应的训练子载波上不发送信号，这样用户端设备将会测量到很低的信噪比，从而不会在这些训练子载波上传输数据。

S303，在所述训练子载波中调制导频序列。

S304，在在矢量线路上计算并反馈截取误差。

S305，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。

S306，将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

在本实施例中，给出了控制所述训练子载波不传输数据的几种方法，由此达到了在传统线路上调制导频序列的目的，最终获取传统线路对矢量线路的串扰系数。

请参见图4，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的方法的第四实施例流程示意图。在本实施例中，所述方法包括以下步骤：

S401，在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波。

其中，所述训练子载波为探测子载波中的一部分或全部。

S402，调制期望的噪声信号或导频序列。

具体地，设频域信号矢量X，表示各个线路预编码前的待发送信号，X由中心局输入到一个抵消器，乘以矩阵(P-I)，然后和自身信号叠加，得到最终发送信号其中P为预编码矩阵，I为单位矩阵。

抵消器的实现可以表示为：

$\tilde{X}=(P-I)\×X+I\×X=P\×X$

这样就实现了本文背景技术中描述的预编码过程。

在本实施例中，为了实现前文中描述的预编码过程，需要对后续流程中采用的噪声信号及导频序列进行预处理以得到期望的信号。可以直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与抵消器回传的抵消信号ΔX叠加；或将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

具体地，将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E的方法包括：当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

S403，在所述训练子载波上调制噪声信号。

当然，也可以在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或在所述训练子载波上配置子载波关断；或在信噪比测量时不在所述子载波上发送信号。

S404，在所述训练子载波中调制导频序列。

S405，在矢量线路上计算并反馈截取误差。

S406，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数。

S407，将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

在本实施例中，给出了在传统线路上调制所需噪声信号或导频序列的具体地方法，通过在中心局或抵消器端进行相应的控制即可以实现预编码功能，无需对传统用户端设备作任何改变。

请参见图5，为本发明在传统线路初次接入矢量线路时，对传统线路进行初始化的流程图。包括以下步骤：

S501，建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系。

S502，在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数。

S503，根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

在现有技术中，传统线路的初始化流程包括握手阶段、信道发现阶段、信道训练阶段、信道分析和交互阶段。在本实施例中，通过步骤S502，在原有初始化流程中的握手阶段之后强制插入一个矢量训练阶段，由于强制发送的这个矢量训练阶段是传统用户端设备不能识别的，所以第一次训练会失败，不过，通过矢量训练阶段，在所述传统线路上发送导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数。由此可以消除从传统线路到矢量线路的串扰。在第二次训练的时候，只需要使用第一次训练得到的串扰系数，按照正常的传统用户端设备的训练流程进行训练即可，通过这种二次初始化的方法，既可以完成传统线路的初始化流程。当然，此方法也适用于其他的在不存在传统线路的系统中，添加传统线路的场景。

请参见图6，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的装置的第一实施例组成示意图。在本实施例中，所述装置包括：矢量化控制实体10及收发器20。

所述矢量化控制实体10用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，根据在所述训练子载波中调制的导频序列及矢量化用户端设备反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；所述收发器20用于控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列。

在控制所述训练子载波不传输数据时，所述收发器20进一步用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

所述矢量化控制实体10还用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述矢量化控制实体10进一步用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至预设区间的子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述收发器20进一步用于建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；所述矢量化控制实体10进一步用于在所述传统线路上调制导频序列，接收矢量化用户端设备反馈的截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数，根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

请参见图7，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的装置的第二实施例组成示意图。在本实施例中，所述装置包括：矢量化控制实体10、收发器20及抵消器30。

所述抵消器30用于向所述收发器20回传抵消信号ΔX，当调制所述噪声信号或导频序列时，所述收发器20进一步用于：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与所述抵消器30回传的抵消信号ΔX叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

在将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E时，所述抵消器30进一步用于：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器30控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

请参见图8，为本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的系统的第一实施例组成示意图。在本实施例中，所述系统包括：中心局100、矢量化用户端设备200、传统用户端设备300、至少一条用于连接所述中心局100与所述传统用户设备300的传统线路及至少一条用于连接所述中心局100与所述矢量化用户端设备200的矢量线路；

所述中心局100用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列，根据所述导频序列及矢量化用户端设备200反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

所述矢量化用户端设备200用于在矢量线路上计算并反馈截取误差。

所述中心局100还用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述中心局100进一步用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至相邻子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

其中，所述训练子载波为探测子载波的一部分或全部。

在控制所述训练子载波不传输数据时，所述中心局100进一步用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

当调制所述噪声信号或导频序列时，所述中心局进一步用于：直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与抵消器回传的抵消信号ΔX叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为所述噪声信号或导频序列。

在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述中心局100进一步用于：

建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；

在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数；根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

图9本发明兼容VDSL2中传统用户端设备的系统的第二实施例组成示意图。在本实施例中，所述系统包括：中心局100、矢量化用户端设备200、传统用户端设备300、至少一条用于连接所述中心局100与所述传统用户设备300的传统线路、至少一条用于连接所述中心局100与所述矢量化用户端设备200的矢量线路及抵消器400；

所述抵消器400用于向所述中心局100回传抵消信号ΔX。

在将所述待发送信号X与所述抵消信号ΔX叠加得到期望信号E时，所述抵消器进一步用于：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号ΔX叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号ΔX等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号ΔX，其中，ΔX＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\ΔX}=X+E-X=E.$

所述抵消器400独立存在或集成于所述中心局100上。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，控制所述训练子载波不传输数据，实现在所述训练子载波中调制导频序列的可能，矢量化用户端设备计算并反馈截取误差，然后根据导频序列及截取误差即可以计算得到训练子载波上传统线路对矢量线路的串扰系数，从而实现在不增加成本且不改变现有传统用户端设备的前提下，得到传统线路对矢量线路的串扰系数，进而消除传统线路对矢量线路的串音，实现Vectored-DSL系统对传统用户端设备的兼容。

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-OnlyMemory，ROM)或随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (20)

1.一种兼容VDSL2中传统用户端设备的方法，其特征在于，包括：

在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波；

控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列；

在矢量线路上计算并反馈截取误差；

根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

其中，所述调制所述导频序列的方法包括：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与抵消器回传的抵消信号△X叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号△X叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为噪声信号或导频序列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述导频序列及截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数之后，还包括：

将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述训练子载波不传输数据的方法包括：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待发送信号X与所述抵消信号△X叠加得到期望信号E的方法包括：

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号△X叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号△X等于0或小于E/10；或

根据所述期望信号E和待发送信号X计算得到所述抵消信号△X，其中，△X＝E-X，将所述抵消信号与待发送信号X进行叠加，得到所述期望信号E，其中，最终发送信号 $\tilde{X}=X+\mathrm{\Δ}X=X+E-X=E.$

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数的方法包括：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至预设区间内的子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

6.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述训练子载波为探测子载波中的一部分或全部。

7.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在所述传统线路初次接入所述矢量线路时，对所述传统线路进行初始化的方法包括：

建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；

在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数；

根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

8.一种兼容VDSL2传统用户端设备的装置，其特征在于，包括：

矢量化控制实体，用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，根据在所述训练子载波中调制的导频序列及矢量化用户端设备反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

收发器，用于控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列；

抵消器，用于向所述收发器回传抵消信号△X；

当调制噪声信号或所述导频序列时，所述收发器进一步用于：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与所述抵消器回传的抵消信号△X叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号△X叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为噪声信号或导频序列。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述矢量化控制实体还用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在控制所述训练子载波不传输数据时，所述收发器进一步用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号△X叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号△X等于0或小于E/10。

12.如权利要求8-11任一项所述的装置，其特征在于，在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述矢量化控制实体进一步用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至预设区间的子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

13.如权利要求8-11任一项所述的装置，其特征在于，在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述收发器进一步用于建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；所述矢量化控制实体进一步用于在所述传统线路上调制导频序列，接收矢量化用户端设备反馈的截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数，根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。

14.一种兼容VDSL2传统用户端设备的系统，其特征在于，包括：中心局、矢量化用户端设备、传统用户端设备、至少一条用于连接所述中心局与所述传统用户端设备的传统线路及至少一条用于连接所述中心局与所述矢量化用户端设备的矢量线路；

所述中心局用于在传统线路的子载波中选择预设位置的子载波作为训练子载波，控制所述训练子载波不传输数据并在所述训练子载波中调制导频序列，根据所述导频序列及矢量化用户端设备反馈的截取误差计算在所述训练子载波上，所述传统线路对矢量线路的串扰系数；

所述矢量化用户端设备用于在矢量线路上计算并反馈截取误差；

所述系统还包括抵消器，所述抵消器用于向所述中心局回传抵消信号△X，当调制噪声信号或所述导频序列时，所述中心局进一步用于：

直接将待发送信号X替换为期望信号E并控制所述期望信号E不与所述抵消器回传的抵消信号△X叠加；或

将所述待发送信号X与所述抵消信号△X叠加得到期望信号E，其中，所述期望信号E为噪声信号或导频序列。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述中心局还用于将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数。

16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，在控制所述训练子载波不传输数据时，所述中心局进一步用于：

在所述训练子载波上调制噪声信号；或

在所述训练子载波上配置虚拟噪声；或

在所述训练子载波上配置子载波关断；或

在信噪比测量时不在所述训练子载波上发送信号。

17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，

当直接用期望信号E替换待发送信号X且所述期望信号E必须与所述抵消信号△X叠加时，所述抵消器控制回传的所述抵消信号△X等于0或小于E/10。

18.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述抵消器独立存在或集成于所述中心局上。

19.如权利要求14-18任一项所述的系统，其特征在于，在将所述串扰系数扩展至其他非训练子载波，得到所有子载波的串扰系数时，所述中心局进一步用于：

将所述训练子载波的串扰系数直接扩展至相邻子载波上；或

对多个所述训练子载波的串扰系数进行插值操作，估计其他子载波的串扰系数。

20.如权利要求14-18任一项所述的系统，其特征在于，在所述传统线路初次接入所述矢量线路，对所述传统线路进行初始化时，所述中心局进一步用于：

建立所述传统线路与所述矢量线路的握手关系；

在所述传统线路上调制导频序列并在所述矢量线路上获取截取误差，计算从所述传统线路到所述矢量线路的串扰系数；

根据获取到的串扰系数进行后续初始化操作及数据传输。