CN106716853A - Dsl向量化系统中的方法和布置 - Google Patents

Abstract

一种在DSL系统中用于引起突然终端改变的无序离开事件DLE的向量控制实体及其中的方法，该方法包括：当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE并且线路m上的传输至少部分地继续时，从连接到DSL线路的向量化群组中的其它线路的CPE获取至少一个误差样本，计算由于DLE而改变的信道系数的估计H'。该估计基于至少一个误差样本被计算，从而信道估计被提供。该方法还包括：基于该信道估计来修改下游预编码器，以避免由于该DLE而造成向量化群组中的其他线路的重新训练。该信道系数的估计基于模型H’＝H+CΛH被计算。

Description

DSL向量化系统中的方法和布置

技术领域

本发明涉及数字订户线路DSL系统中的方法和布置，具体地涉及DSL向量化系统中无序离开事件DLE的处理。

背景技术

向量化技术消除了DSL线路之间的FEXT(远端串扰)，并因此使DSL系统性能最大化。向量化技术使得能够利用DSL线路例如在光纤网络的末端和客户端设备CPE之间提供每用户100Mbps。

国际电信联盟电信标准化部门ITU-T一直在对向量化标准G.993.5[1]进行标准化，并且G.993.5的第一个建议于2010年4月22日获取批准。FEXT的消除在DSLAM(数字订户线路接入复用器)侧进行。下游FEXT由DSLAM中的预编码器预先消除，而上游FEXT由DSLAM中的上游串扰消除器消除。该建议提供了一种在下游和上游两者中估计FEXT信道并且利用估计的信道来消除串扰的方式。

DSL线路上的无序离开事件DLE例如在用户突然拔掉电话电缆或关闭CPE时发生，无序离开事件DLE可以可替代地被表示为例如无序关闭事件DSE。由于被无序关闭的CPE端的阻抗改变，DSL线路的无序关闭可以改变串扰信道特性，即耦合到其他线路的串扰。

然而，当使用向量化时，DSLAM中的预编码器在DLE之后保持不变，并且继续针对原始信道特性(即，在DLE之前的信道特性)被优化。这可能导致其他线路的显著SNR(信噪比)下降，因为预编码器已经过时并且因此不能完全消除来自被无序关闭的线路的串扰。一个线路上的DLE可以使其他线路进行重新训练。在VDSL2中，重新训练线路可花费30秒，这例如在IP-TV服务中是相当大的中断。尽管在G.fast中重新训练时间明显较短，但其仍然是几秒钟，这仍然会导致不期望的服务中断。

文献[1]是本公开的发明人中的两个发明人的成果，其中给出了用于处理DLE的方法，该文献的内容通过引用方式被并入本文。根据该方法，部分信道估计在DLE之后得到，并且与在DLE之前得到的信道估计进行组合。也就是说，信道系数矩阵形式的原始信道估计的一部分被新的估计(例如信道系数矩阵的列)所替换。这种方法对于其中线路之间的串扰在某些限制内的频率非常有效。然而，当使用更高的频率进行通信时(诸如在G.fast中)，线路之间的串扰更大，因此信道系数矩阵的所有部分都受到更大程度的影响，即使一些部分的改变可能仍然是主导的。测量表明，DLE的影响对于约30MHz及以上的频率是严重的，而这是G.fast所感兴趣的。

因此，需要一种用于估计信道的快速方法，即信道跟踪方法，其针对较高频率也良好地工作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在DSL系统中处理无序离开事件DLE的快速信道跟踪机制。

根据第一方面，提供了一种用于在DSL系统中处理引起突然终端改变STC的DLE的方法。该方法包括：当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE并且线路m上的传输至少部分地继续时，从连接到DSL线路的向量化群组中的其它线路的CPE获取至少一个误差样本，并且计算由于DLE而改变的信道系数的估计H′。该估计基于至少一个误差样本被计算，从而信道估计被提供。该方法还包括基于该信道估计来修改下游预编码器，以避免由于该DLE而造成向量化群组中的其他线路的重新训练并且误差也被最小化。信道系数的估计基于模型H’＝H+CΛH被计算。

根据第二方面，提供了一种用于在DSL系统中处理引起突然终端改变STC的DLE的向量化控制实体VCE。VCE被配置为：当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE并且线路m上的传输至少部分地继续时，从连接到DSL线路的向量化群组中的其它线路的CPE获取至少一个误差样本，并且进一步基于至少一个误差样本来计算由于DLE而改变的信道系数的估计H′，从而提供信道估计。VCE还被配置为基于该信道估计来修改下游预编码器，以避免由于该DLE而造成向量化群组中的其他线路的重新训练并且误差也被最小化。VCE还被配置为基于模型H’＝H+CΛH来计算信道系数的估计。

附图说明

根据如附图中所示的实施例的以下更具体的描述，本文公开的技术的前述和其他目的、特征和优点将显而易见。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在阐述本文所公开的技术的原理上。

图1示出了用于OLE/DLE的DS FEXT-反射-NEXT模型，其中H(i，j)表示H的第i行和第i列上的条目。相同的符号被用于C。

图2示出了VCE/DP/CO处的G.fast TDD结构。

图3-4示出了根据示例实施例的由VCE/DP/CO执行的过程。

图5-6示出了根据示例实施例的VCE/DP/CO。

具体实施方式

简言之，提供了一种用于使得能够在线路终端上发生突然阻抗改变之后进行预编码器的快速更新的解决方案。提供了快速信道估计方法，以快速跟踪信道改变并相应地快速更新预编码器。快速信道估计或跟踪方法利用用于估计信道的新模型，并且适用于用于DSL通信的所有频率，也适用于约30MHz和超过30MHz的较高频率。

本文描述的解决方案具体地涉及通过多对铜电缆的新兴宽带通信系统，诸如最近起草的标准ITU-T G.fast[1]。总体而言，区分由向量化群组内部的线路(以下称为无序离开线路)引起的突然阻抗改变和向量化群组外部的线路引起的改变(以下称为外线终端改变)。本发明关注前者，即无序离开线路，特别是当发生在CPE侧时。

根据标准化的现有技术方式来跟踪信道(即仅依赖于同步符号并使用标准中描述的机制来更新整个信道矩阵)，对其他用户造成相当大量时间的远端串扰(FEXT)，直到更新完成。

突然地(即，在没有预先警告或预防措施的情况下)关闭的调制解调器改变它们的操作模式，或者由于线路中断而被断开，导致它们呈现给多端口有线信道的终端阻抗的突然改变。在现有技术中，这种事件通常被称为无序离开事件DLE或无序关闭事件DSE，如前所述。这些术语也将在本文中用于表示这样的事件。本文中可用于表示这种事件的另一术语是突然终端改变STC。在一个或多个信道的线路上的终端阻抗的任何改变表现为信道系数矩阵的改变。通常，DLE改变信道矩阵的所有系数，并且该改变随着频率的增大而增大。如前所述，测量表明DLE的影响对于约30MHz及以上的频率是严重的。

高级宽带有线通信系统采用信号协调以减轻线路之间的串扰。被称为向量化的相应技术依赖于精确的信道信息。突然的信道改变干扰向量化操作，因为为改变之前的信道设计的预编码器不再是最新的。失配可能导致残余的串扰，造成超过预留的SNR余量的信噪比SNR下降，并且使得活跃的最终用户遭受分组误差和丢失。

根据本文公开的解决方案的实施例的示例过程将在下面被描述为包括三个部分，其中可选地执行至少b，以便减少对向量化群组中的其他线路的干扰。

a)CPE侧的DLE由功率检测器检测。具体地，如果CPE在DLE中被拔掉，则上游的接收功率将下降到零。在这种情况下，将检测到信号丢失。在类似于G.fast的TDD系统中，如果在上游US时隙期间在CPE侧发生DLE，则可以在同一时隙中检测到该DLE，并且可以在随后的下游DS时隙中采取应对措施(在下面的b)中描述)。如果STC在DS时隙期间发生，则它可以在下一个US时隙中被检测到，并且可以在随后的DS时隙中采取应对措施。在如VDSL2这样的FDD系统中，检测过程在其发生时开始。

b)一旦检测到DLE，预期去往无序离开线路i的DS数据信号可以被零所代替。也就是说，在数据符号时隙期间，发送零。然后，预编码器生成消除CPE端口处的FEXT的低功率“抗串扰”信号。在这种情况下，在无序离开线路上，期望去往其自身的CPE的直达信号消失。在每个受害线路上，与无序离开线路的直达信号相关联的经预补偿的信号也消失，而与所有其它受害线路的直达信号相关联的经预补偿的信号保持不变。基于将在下面描述的FRN模型，没有信号进入端口，因此没有信号被反射并且随后经由NEXT被耦合到其它端口——其他线路在DS传输期间保持不受干扰。发送零的替代方式是以足够低的功率发送期望去往无序离开线路的DS数据信号。

c)在同步符号时隙期间，发送常规的同步符号，而不是如在数据符号时隙中那样发送零，并且采用特定的信道估计方案。下面将描述的方案基于FRN模型，并且该方案将复杂度从现有技术方案所需的估计(K-1)×K个信道系数(即，所有改变后的系数)降低到仅估计K-1个反射耦合系数，以便跟踪所有改变后的系数。

在步骤b)中，发明人已经认识到，有利的是，在检测到线路上DLE或信号丢失之后的数据符号和其它非同步符号期间将离开线路的增益缩放因子设置为零，同时保持预编码器系数不变，特别是保持与受害线路相关联的列上的系数不变。在无序离开线路上，只有预期去往其自身的CPE的直达信号被静默，而从其他线路到无序离开线路的经预补偿的信号被保持。在其他线路上，继续在这些受害线路中发送直达信号和经预补偿的信号两者。因此，该操作没有完全停止在离开线路上的传输。如果线路被完全停止，则在离开线路上将不存在信号，并且从其他线路到离开线路的经预补偿的信号分量也将消失。基本上，与预期去往离开线路CPE的数据符号相关联的信号在所有线路上消失。应当注意，在其他符号也需要被保护的情况下，这里的数据符号可以包括所有非同步符号。在本文档中，在数学上并且还经由仿真在实验上示出了当使用建议的解决方案时，将不存在由于过时的预编码器和改变后的信道的失配而产生的残余串扰。注意，在该步骤中，预编码器保持不变。在DLE处，串扰信道改变是由从离开线路的断开的端口到其他线路的反射信号引起的。通过保持原始预编码器，至少保持与受害线路相关联的系数，来自受害线路的串扰信号将不会到达断开的端口，从而串扰不会被反射。并且无序离开线路的信号也被静默。也没有串扰由离开线路引起。因此，系统中将不会出现残余串扰。

虽然上述对离开线路的直达信号静默的方法消除了CPE端的残留串扰，但是在DLE的误检测的情况下，可能在离开线路上引起不必要的擦除，即误差。如果不执行上述步骤b，而是继续常规传输并且直接执行步骤c，则快速跟踪算法对于误检测是非常健壮的。然而，步骤b易于实施并且也放宽了对快速跟踪实施的时间要求。通过步骤b，步骤c可以获取更多的时间用于算法执行，而不会引起误差，因此降低了用于快速跟踪的硬件复杂度。如前所述，静默方法是有利的但是可选的。静默方法/步骤b)的替代方案是如在DLE之前那样在离开线路上继续传输。如上所述，本文所描述的解决方案将仍然适用。注意，在同步符号的传输期间，离开线路的增益缩放因子不被设置为零。因此，当应用包括静默方法的示例实施例时，增益缩放因子可以分别在数据符号期间和同步符号期间在零(或接近零)和原始值之间轮流变换。换言之，在同步符号的传输期间，增益缩放因子与在DLE之前用于传输的增益缩放因子相等或者至少与其等同；并且在DLE之后的数据符号位置上的传输期间，增益缩放因子被设置为零或至少接近于零。原则上，在同步符号期间，增益缩放可以被设置为任何非零数字。当VCE/CO知晓该非零数字时，可以解决信道估计。然而，使用原始值是实际实施的关注点。

为了更新预编码器以匹配DLE之后的信道，跟踪信道改变是必要的。其他线路(即，除了离开线路以外的线路)的预编码系数应当被更新，使得当在离开线路上的传输已经完全停止时，残留串扰由(更新后的)预编码器消除。在本发明中，串扰信道改变被建模为来自离开线路的反射串扰。基于该模型，提出了一种用于仅估计被建模的反射串扰系数的快速信道估计方法，其中反射串扰系数被建模为具有其他线路数目的元素的向量。估计的向量的元素比矩阵的元素少得多。因此，可以仅利用与一个同步符号对应的一个误差样本报告来估计信道改变，这比现有技术的常规信道估计方案快得多。例如，对于10个线路，正常的常规信道估计方案需要16个同步符号的误差样本。因此，本发明的方法潜在地更快。

向量化控制实体VCE中的方法

下面将参考图3-4描述由VCE执行的方法的实施例的示例。该方法适用于处理在DSL系统中造成STC的DLE。VCE是可操作以便为DSL系统中的线路的群组提供向量化的功能块。在物理上，VCE可以被包括在中心局CO或分发点DP中。VCE可以被包括在可连接到DSL系统中的有线线路的DSLAM中。通常，对于具有少量线路的小型系统，VCE被集成到DSLAM中。可替换地，VCE可以被包括在DSLAM外部的节点中，这通常是当系统较大并且VCE需要协调多个DSLAM时的情况。

在图3中示出了由VCE执行的方法。网络节点确定301在DSL线路的向量化群组中的线路上是否已发生DLE。当在线路m上发生DLE时，从连接到DSL线路的向量化群组中的其他线路的客户端设备CPE获取303至少一个误差样本。在线路m(也可以被表示为例如离开线路)上的传输在DLE之后至少部分地继续，这将在下面进一步描述。此外，计算304由于DLE而改变的信道系数的估计H′。基于所获取的至少一个误差样本来计算该估计，从而提供信道估计。该方法还包括基于信道估计来修改305下游预编码器。信道系数的估计基于模型H’＝H+CΛH来计算，其中

C是用于向量化群组的CPE端的近端串扰耦合矩阵；

Λ是具有与向量化群组相关联的电缆的CPE端在DLE之后的反射系数的对角矩阵；

H是具有DLE之前的信道系数的矩阵；以及

H′是具有DLE之后估计的信道系数的矩阵。

通过执行上述动作，可以避免由于线路m上的DLE而造成向量化群组中的其他线路的重新训练，并且误差也被最小化，这是非常有利的。

误差样本可以通过向连接到向量化群组中的其它线路的CPE发送误差反馈请求来获取。“其它线路”在这里的意思是“除了线路m以外的线路”。也就是说，误差样本可以响应于这样的误差反馈请求而从CPE接收。这样的请求可以通过鲁棒管理信道发送到CPE。在VDSL2中，它被称为鲁棒嵌入式操作信道ROC。在G.fast中，它被称为鲁棒管理信道(RMC)。这样的请求也可以在没有鲁棒性增强的情况下通过嵌入式操作信道(eoc)发送到CPE。

关于在DLE之后在线路m上的继续传输，存在多种替代方案，其中两种不同的替代方案在图3中示出。在一个实施例中，在DLE之后，在线路m上继续传输302∶1，如同在DLE之前一样。也就是说，线路m上的传输不响应于线路m上的DLE的检测而改变。在另一个实施例中，线路m上的传输可以响应于DLE而改变302∶2，以便减轻在信道跟踪过程期间对其他线路的干扰。例如，在包括替代方案302∶2的实施例中，可以继续同步符号位置上的同步信号的传输，但是可以例如通过将增益值设置为零来对线路m上的数据符号位置上的线路m中的直达信号的传输静默，这将在下面进一步描述。用于继续传输的其他替代方案也是可能的，并且被认为包括在本公开中。

应当注意，在作为本文所讨论的情况的无序离开事件DLE中(其与有序离开事件OLE相反)，产生与信道矩阵有关的两个问题。首先，作为DLE的结果，信道矩阵至少在某些频率范围内完全改变；其次，由于线路离开，信道矩阵维度减小。还应当注意，一条以上线路经历DLE是完全可能的。然而，在本文的示例中，为了便于理解，假定每次只有一个线路呈现DLE的STC。

如上所述，根据本发明，信道矩阵的改变被建模为Δ＝CΛH。如果假定三个线路，则信道矩阵将具有3x3的维度，并且可以被表示为H₃。然后可以将DLE之后的信道或信道矩阵描述为H_3，DLE＝H₃+Δ₃，其中Δ₃表示改变。

C是用于向量化群组的CPE端的近端串扰耦合矩阵，如前所述。该矩阵中的系数在DLE之后被改变，并且因此在发起本文描述的快速信道跟踪时是未知的。Λ是对角矩阵，其具有与向量化群组相关联的电缆的CPE端在STC之后的反射系数，如前所述。这里假定除了经历DLE的CPE以外的所有CPE都与线路完全匹配。在具有三个线路的本示例中，令线路3为离开线路。这意味着对于线路1和线路2将不存在反射，因为CPE阻抗交替终端完全匹配。因此，在Λ的对角线上的反射系数对于线路1和线路2为零。然而，对于线路3，DLE引起终端不再匹配，因此反射系数将不为零，即λ₃≠0。例如，如果λ₃＝1，则到达断开端口的信号将被完全反射回来。执行矩阵乘法将得到：

从以上可以看出，信道矩阵中的6个信道系数已经改变。在正常跟踪方法中，需要估计所有这6个系数。在本文的快速跟踪方法中，根据上述模型，从端口j到端口i的组合反射耦合系数被定义为c_ijλ_j，以估计信道改变Δ₃。因此，在该示例中，仅需要估计两个反射耦合系数，即，c₁₃λ₃和c₂₃λ₃，因为原始信道向量[h₃₁ h₃₂ h₃₃]可以是已知的，其要么被存储在存储器中，要么从原始预编码器得到。这两个反射耦合系数可以从在STC之后在线路1和线路2上获取的误差样本得到。也可以可替换地被表示为在DLE之后。由于在上述方程组中只有两个未知量要被求解，因此需要分别来自线路1和线路2的仅一个误差样本来求解方程。然后，可以相应地更新预编码器以适应信道改变。因此，本文所描述的快速跟踪方法潜在地比正常跟踪方案快得多。

当执行快速信道跟踪时，线路3上的传输将最终停止。然后，信道矩阵将具有减小的维度，即在该示例中为2x2。将DLE之后的2x2信道矩阵H_2，DLE表示为：

其中H₂是原始矩阵H₃(即，在DLE之前针对三个线路的信道矩阵)的一部分。这里，根据是否实施步骤b，存在两种情况。

如果没有实施步骤b，则可以首先通过快速跟踪来更新预编码器以适应改变，而离开线路(即线路3)保持传输直到被认为已经离开。然后，可以完全停止离开线路上的传输。然后，信道矩阵变得如H_2，DLE一样小。在这种情况下，因为H_2，DLE的逆不等于H_3，DLE的逆的对应2×2子矩阵，所以预编码器需要被进一步更新。在这种情况下，可以重新使用来自快速跟踪过程的已经存储的信道估计来再次更新预编码器。或者可以再次应用快速跟踪算法来估计H_2，DLE并且然后更新预编码器。

如果实施步骤b，则离开线路在数据符号时隙上发送静默信号，并且在同步符号时隙上发送常规的同步符号。其可以继续这样做，直到其被认为已经离开。在该时间期间，可以应用快速跟踪算法来估计信道并且针对缩减后的2个线路系统(即，仅有线路1和线路2)相应地计算预编码器。然后，离开线路完全停止其传输，而预编码器同时利用计算的预编码器系数被更新。

在DLE之前，在除了线路m以外的其它线路上的数据符号位置上的传输包括远端串扰预补偿信号和其自身的直达信号，该远端串扰预补偿信号包括来自线路m的经预补偿的信号。在DLE之后，来自线路m的远端串扰预补偿信号可以在其它线路上停止，而其它信号在DLE之后继续传输，使得其它线路上的来自线路m的经预补偿的信号的串扰的反射变为零。换言之，在执行步骤b时，如果在停止线路m的直达信号的情况下没有来自线路m的串扰，那么可以在DLE之后停止用以在DLE之前对其它线路上的来自线路m的串扰进行预补偿的相应信号。作为停止其它线路上的来自线路m的相应经预补偿的信号的替代方案，与DLE之前该信号的功率相比，可以降低DLE之后该信号的功率。这里，“来自线路m的经预补偿的信号”是对来自线路m的串扰进行预补偿的信号。该信号可以由预编码器基于线路m上的直达信号来生成。

下面将更详细地描述根据本文公开的解决方案的实施例的示例过程。

考虑具有K个线路或用户的向量化系统。为了简单起见，在特定子载波上并且在特定时刻执行分析。在下游DS方向上在频域中的信号收发可以独立地被描述为y＝Hx+n：其中发送的信号和接收的信号分别为向量化群组所看到的信道矩阵为并且铜线对上的加性背景噪声为每个线路的直接信道位于H的对角线上，而FEXT组成其非对角线条目。

向量化通过在DP/CO处、在上游配置用于下游的适当预编码器和串扰消除器来消除FEXT，以实现向量化群组内的协作信号处理。具体地，在DS中，令表示对角矩阵，其中用于每个线路的增益调节器(即，如前所述的增益缩放因子)位于主对角线上，即G＝diag([g₁，g₂，...，g_K])。在将预编码P₀包括在内之后，在DP/CO处发送x产生y＝HP_oGx+n。理想的预编码器有效地中和串扰，使得对于输入符号x，

∑x＝HP_oGx (1)

其中∑是K×K的对角矩阵。

CPE侧的DLE呈现STC并改变整个信道耦合环境。等效地，矩阵H的每个条目均发生改变。在被进一步处理之前，过时的预编码器P_o在抗串扰方面失效，并且使得所有接收端遭受残余的串扰。

通过利用近端耦合系数对改变后的耦合条件建模，估计努力从(K-1)xK个参数减小到K-1个参数。可以通过控制离开线路上的发射信号来进一步支持快速估计和自适应。

具体地，令表示对角矩阵，其中CPE的反射系数或者向量化群组中的电缆的CPE端的反射系数位于主对角线上，即Λ＝diag([λ₁，λ₂，...，λ_K])。近端耦合矩阵描述取决于相对电缆长度的、在CPE端的NEXT或衰减的NEXT，这也在图1中针对C的第l列被示出。当CPE处的终端完全匹配时，将不存在反射，其理想地给出反射系数λ_i＝0，(i＝1，...，K)。然后，CPE近端耦合矩阵C对整个耦合环境没有贡献。

在DLE之后，当向量化群组中的一个线路的终端已经改变并且失配时，Λ的一个对角线元素将明显地偏离0。假定第l号线路呈现STC，其由反射系数λ_l≠0进行量化。在这种情况下，ξ＝Λy＝ΛHP_oGx由失配的CPE终端反射。反射的信号ξ经由C耦合回CPE，并且向预期的接收信号y添加：

δ＝CΛHP_oGx (2)’

那么在DLE之后的接收信号变为

等效地，信道从H改变为H′＝H+Δ，其中Δ＝CΛH。

在现有技术中已经提出接近最优的线性预编码器P_o＝μH^-1H_∑，其中对角矩阵H_∑＝diag(diag(H))是H的对角矩阵，并且缩放因子例如，假定K＝3且l＝2。等式(2)中的失配误差实际上为

以上意味着，在通常情况下，失配误差可以被记为：

δ＝v_lμh_l，lg，x_l， (4)

其中v_l＝λ_l[c_1，l，c_2，l，...，c_K，l]^T。

上面的等式揭示了并且发明人已经意识到，失配误差δ的激活源仅来自经由第l个直接信道h_l，l(参见图1中的线路l中的实线)在离开线路上的发送信号x_l，其然后被反射并经由线路l的反射耦合向量v_l耦合到CPE接收机。

以失配的误差源和路径为目标，本文提出如下操作以完成经改变的信道估计和预编码器更新，同时最小化对活跃的最终用户的干扰。

图2中示出用于G.fast TDD帧的参考时间线。典型的TDD帧持续时间为T_f＝750μs，对应于N_f＝36个符号周期(T_s)。成对的DS和US之间的时间间隔被预留为T_g2，并且US和下一个DS之间的时间间隔被预留为T_g1。在一个超帧中，绑定到N_f＝36的TDD帧的数量是N_sf＝8。每个超帧的第一帧被指定为同步帧，其包含在两个方向上定位在预定义符号位置上的一个同步符号。然后，同步帧之后是7个常规帧。

考虑在图2中的第一超帧期间，在连接到线路l的CPE处在时刻t_l的DLE，即t_l∈[0，T_sf]。如果DLE在第i个TDD帧的DS传输间隔期间发生(t_l∈[(i-1)T_f，(i-1)T_f+T_ds])，则在下一个US传输周期期间(t∈[(i-1)T_f+T_ds+T_g2，iT_f-T_g1])将通知VCE/DP/CO该事件。在下一个DS传输周期中以及在其之后(t≥iT_f)，VCE/DP/CO可以通过控制离开线路上的增益调节器g_l而在数据符号位置上发送静默信号。下面将给出针对该特殊操作的详细说明。如果在US传输间隔期间发生DLE，如果实施步骤b，则针对DS的“静默”可以直接启动。

根据当前标准，当检测到DLE时，立即关闭离开线路上的传输。然而，根据本文公开的解决方案，预编码器保持为“过时的”P_o，直到在实施步骤b的情况下完成估计。也就是说，如同在DLE之前那样针对信道而被优化的预编码器在DLE之后也被保持，即使其随后是过时的。用于新信道估计的DS操作或“快速跟踪”可以通过发送以下两种特殊符号来完成：静默符号和同步符号。图4中示出了示例实施例。

具体地，通过将第l个增益调节器修改为数据符号位置的以本文中所称的静默模式来发送符号，即，在离开线路上的非同步符号位置发送静默符号。等式(4)中的添加在受害线路上的失配误差变为可以忽略不计的δ＝v_lμεx_l→0(forε→0)。这使得整个过程对活跃的终端用户而言是“沉默”的。也可以通过将在QAM符号编码器/映射器中的符号星座点改变为零或接近零来获取静默符号。

注意：在G.fast标准中，空闲符号被定义为：

“10.2.1.7空闲符号编码

对于空闲符号的所有子载波，符号编码器将生成星座点Xi＝0，Yi＝0。

如果预编码被启用，那么由于从ε(k，n)参考点添加FEXT预补偿信号(见图10-1)，因而空闲符号的传输可以导致U接口处的非零功率。

如果预编码被禁用，那么空闲符号的传输导致U接口处的零功率。因此，在上游方向，空闲符号的传输导致静止的(quiet)符号周期。”

如果将增益缩放因子设置为零或将符号星座点设置为零，则空闲符号在这里等同于静默符号。这里，静默符号这一表达被认为也覆盖了继续发送符号这一替代选项，但是以非常低的功率继续发送。

在G.fast中，在每个线路上每隔6ms(即一个超帧持续时间)发送一次同步符号(参见图2)。假定在更新完成之前需要J个超帧。令为发送第j个DS同步符号的时刻。在该特定时隙上，第l个增益调整器被设置回g_l，其可以被存储在例如初始化期间被指派的比特和增益表中。从DP/CO向CPE发送同步向量因此，在CPE端接收的同步向量表示为

其中赋值然后，受害线路上的同步符号的误差样本被反馈回DP/CO。

在被调度的时刻发送同步符号之后，线路l上的传输针对所有数据符号位置回到准静止符号。发射机可以保持交替地在无序离开线路上发送准静止符号和同步符号，直到DP/CO已经收集了合理数量的以进行精妙的(elegant)耦合向量估计。将所收集的不含第l个元素的误差向量堆叠为：

其中是不包含第l行的K维单位矩阵，是在处在线路l上发送的同步序列，并且是针对J个同步时刻在受害线路上的均衡加性噪声。“受害线路”的意思是向量化群组中除了无序离开线路以外的其他线路。v_l的估计可以通过下式进行

其中是通过排除第i行和第i列而获得的维度降低的函数。

当估计耦合向量v_i并相应地得到全部信道矩阵改变时，DP(或CO)可以基于信道矩阵改变来更新预编码器，并且可以完全关闭离开线路上的传输。

应当注意，上面呈现的方案工作并且还可以应用于非线性的TomlinsenHarashima预编码器，其将在支持高达212MHz频率的G.fast阶段2中被使用。

这里描述的快速信道估计不同于[1]中所描述的。随着对关于确切引起信道改变的机制的更深入的理解，新方法明确地估计引起信道改变的反射串扰系数，然后计算信道改变。这在供G.fast使用的高频率中尤其重要，其中整个信道矩阵由于DLE而改变。[1]中所描述的先前方法实际上是本文所描述的新方法的近似。在低频中，其他列中的改变远小于与离开线路相关联的列。因此，对于某些频率(例如VDSL2频率范围)，[1]中的方法通过估计主导列改变并忽略其他列而足够好地工作。然而，在高频中，其他列中的改变在幅度上更接近与离开线路相关联的列，其中串扰水平更接近直接信道。换言之，离开列的主导地位在频率上降低。因此，[1]中所描述的先前方法的性能在频率上降低。新方法在高频率中显著地改进了先前的方法并且是一个完整的解决方案，其涵盖了低频和高频两者。

硬件实现

上述技术和过程可以在可操作以便为DSL系统中的线路的群组提供向量化的网络节点中实施。如前所述，节点可以被表示为向量化控制实体VCE，并且可以被包括在CO或DP中。图5是VCE 500的一个示例实施方式的示意图，其中可以体现当前描述的技术中的任意一个的方法。用于控制VCE 500来执行体现本发明的方法的计算机程序被存储在包括一个或多个存储器设备的程序存储库504中。在体现本发明的方法的执行期间所使用的数据也可以存储在程序存储库504或单独的数据存储库中，其也可以包括一个或多个存储器设备。在体现本发明中的方法的执行期间，诸如程序步骤的指令505可从程序存储库504取回并由诸如中央处理单元CPU或其他处理器的处理部件503执行。从体现本发明中的方法的执行得到的输出信息可以被存储回数据存储库，或者被发送到输入/输出(I/O)接口，其包括用于向其它网络节点发送数据并从其它网络节点接收数据的网络接口，并且其还可以包括用于与一个或多个终端通信的无线电收发机。VCE 500与和前述方法实施例相同的技术特征、目的和优点相关联。简要描述VCE以避免不必要的重复。

受对本文描述的解决方案的适应影响最大的部分被示出为由虚线包围的布置501。图5中所示的另一功能506可以被假定为执行常规的VCE和/或节点功能。

因此，当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE，并且线路m上的传输至少部分地继续时，处理部件503对指令505的执行使得VCE 500从连接到该DSL线路的向量化群组中的其它线路的CPE获取至少一个误差样本，并基于该至少一个误差样本来计算由于该DLE而改变的信道系数的估计H′。指令的执行还使得VCE基于信道估计来修改下游预编码器。如先前详细描述的，基于模型H’＝H+CΛH来计算信道系数的估计。

指令的执行还可以使得VCE被配置为在DLE之后继续线路m上的同步符号的传输。如前所述，在DLE之前线路m上的数据符号位置中的传输包括远端串扰预补偿信号和直达信号。指令的执行可以使得VCE在DLE之后继续传输远端串扰预补偿信号，并且进一步在DLE之后以与在DLE之前相比减小的功率在线路m上传输直达信号。

指令的执行还可以使VCE从向量化群组中的至少一个其他线路的CPE获取至少一个误差样本，并且还通过VDSL2和G.fast两者中的嵌入式操作信道(eoc)、或者通过VDSL2中的鲁棒嵌入式操作信道ROC、或者通过G.fast中的鲁棒管理信道RMC来发送至少一个误差反馈请求，以便收集一个或多个误差样本。

在图6中示出了网络节点500的替代实现。VCE 600或布置601包括获取单元602，被配置为从连接到DSL线路的向量化群组中的其他线路的CPE获取至少一个误差样本。VCE600还包括计算单元604，被配置为基于至少一个误差样本来计算由于DLE而改变的信道系数的估计H′，从而提供信道估计。VCE 600还包括修改单元605，被配置为基于信道估计来修改下游预编码器。装置601还可以包括确定或检测单元602，被配置为检测向量化群组中的线路上的DLE的发生。可替代地，该检测可以被认为是标准功能607的一部分。

上述VCE可以包括被配置用于本文所述的不同方法实施例的其他单元或模块。

上述各个不同网络节点实施例和无线设备实施例中的布置中的单元或模块可以例如通过以下中的一项或多项来实现：处理器或微处理器和足够的软件以及用于存储软件的存储器、可编程逻辑器件(PLD)或被配置为执行上述动作并且例如在图5-10中示出的其他电子组件或处理电路。也就是说，上述不同节点中的布置中的单元或模块可以通过模拟电路和数字电路的组合和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/或固件的一个或多个处理器来实现。这些处理器中的一个或多个以及其他数字硬件可以包括在单个专用集成电路ASIC或几个处理器中，并且各种数字硬件可以分布在若干单独的组件中，无论是单独封装还是组装到片上系统SoC中。VCE可以实现为计算机程序，例如软件模块，其在可操作用于与DLE系统的至少部分通信和/或控制DLE系统的至少部分的节点上运行。这样的节点可以位于本地(靠近DSL线路)或者远程(诸如在分布式系统(例如云解决方案)中)。

当使用词语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”时，其应被解释为非限制性的，即意味着“至少由......组成”。

还应当注意，在一些替代实施方式中，在框中标注的功能/动作可以不按照流程图中指出的顺序进行。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本同时执行，或者框有时可以以逆序执行。此外，流程图和/或框图的给定框的功能可以被分成多个框，和/或流程图和/或框图的两个或更多框的功能可以至少部分地集成。最后，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以在所示的框之间添加/插入其他框，和/或可以省略框/操作。此外，虽然一些图包括在通信路径上的箭头以示出通信的主要方向，但是应当理解，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。

受益于前述描述和相关附图中给出的教导的本领域技术人员将想到所公开的发明的修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在本公开的范围内。尽管本文中可以采用特定术语，但是它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

应当理解，本公开内的交互单元的选择以及单元的命名仅用于示例目的，并且适合于执行上述任何方法的节点可以以多种替代方式配置，以便能够执行所建议的过程动作。

还应当注意，本公开中描述的单元将被视为逻辑实体，而不必作为单独的物理实体。

虽然已经根据若干实施例描述了实施例，但是可以预期，在阅读说明书和研究附图时，其替代方案、修改、置换和等同物将变得显而易见。因此，所附权利要求旨在包括落入实施例的范围内的这样的替代方案、修改、置换和等同物。

缩写

CO 中心局

CPE 客户端设备

DLE 无序离开事件

DSL 数字订户线路

DSLAM 数字订户线路接入复用器

DP 分发点

FEXT 远端串扰

FRN FEXT-反射-NEXT

OLE 有序离开事件

NEXT 近端串扰

ROC 鲁棒嵌入式操作信道

STC 突然终端改变

TDD 时分双工

VCE 向量化控制实体

VDSL 超高速数字订户线路

参考文献

[1]C.Lu，and P.-E.Eriksson，“A Fast Channel Estimation Method forDisoderly Leaving Events in Vectored DSL Systems，”in 2011IEEE InternationalConference on Communications(ICC)，June 2011，pp.1-6.

Claims (17)

1.一种由向量化控制实体VCE执行的用于在数字订户线路DSL系统中处理引起突然终端改变STC的无序离开事件DLE的方法，所述方法包括：

当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE并且线路m上的传输至少部分地被继续时：

-从连接到DSL线路的所述向量化群组中的其它线路的客户端设备CPE获取(104)至少一个误差样本，

-基于所述至少一个误差样本来计算(108)由于所述DLE而改变的信道系数的估计H'，从而提供信道估计，以及

-基于所述信道估计来修改(110)下游预编码器，使得由于所述DLE而造成的所述向量化群组中的所述其他线路的重新训练被避免，

其中所述信道系数的所述估计基于模型H’＝H+CΛH被计算，其中

C是用于所述向量化群组的CPE端的近端串扰耦合矩阵；

Λ是具有与所述向量化群组相关联的电缆的所述CPE端在所述DLE之后的反射系数的对角矩阵；

H是具有在所述DLE之前的所述信道系数的矩阵；以及

H'是具有在所述DLE之后的所估计的信道系数的矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其中线路m上的同步符号的所述传输在所述DLE之后被继续。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述DLE之前在线路m上的数据符号位置处的所述传输包括来自其他线路的远端串扰预补偿信号和线路m的直达信号，并且其中所述远端串扰预补偿信号在所述DLE之后被继续，使得来自所述其他线路的串扰的反射在线路m的所述CPE端保持被消除。

4.根据权利要求3所述的方法，其中与所述DLE之前相比，在线路m上发送的所述直达信号的功率在所述DLE之后被减小。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在所述DLE之后针对线路m上的数据符号位置应用以下中的一项或多项：

-将增益缩放因子设置为零或接近零；

-在符号编码器中将符号星座点设置为零或接近零。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述DLE之前在除了线路m以外的其他线路上的数据符号位置处的传输包括远端串扰预补偿信号以及所述其他线路自身的直达信号，所述远端串扰预补偿信号包括来自线路m的经预补偿的信号，并且其中在所述DLE之后来自线路m的所述远端串扰预补偿信号在所述其他线路上被停止，而其他信号被继续。

7.根据权利要求6所述的方法，其中与所述DLE之前相比，在所述DLE之后其它线路上的来自线路m的所述远端串扰预补偿信号的功率被减小。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中误差样本的所述获取包括在VDSL2和G.fast两者中的嵌入式操作信道(eoc)、或者在VDSL2中的鲁棒嵌入式操作信道ROC、或者在G.fast中的鲁棒管理信道RMC上发送至少一个误差反馈请求。

9.一种向量化控制实体VCE，用于在数字订户线路DSL系统中处理引起突然终端改变STC的无序离开事件DL，所述VCE被配置为：

当在DSL线路的向量化群组中的线路m上发生DLE并且线路m上的传输至少部分地被继续时：

-从连接到DSL线路的所述向量化群组中的其它线路的客户端设备CPE获取至少一个误差样本，

-基于所述至少一个误差样本来计算由于所述DLE而改变的信道系数的估计H'，从而提供信道估计，以及

-基于所述信道估计来修改下游预编码器，使得由于所述DLE而造成的所述向量化群组中的所述其他线路的重新训练被避免，

其中所述VCE被进一步配置为基于模型H’＝H+CΛH来计算所述信道系数的所述估计，其中

C是用于所述向量化群组的CPE端的近端串扰耦合矩阵；

Λ是具有与所述向量化群组相关联的电缆的所述CPE端在所述DLE之后的反射系数的对角矩阵；

H是具有在所述DLE之前的所述信道系数的矩阵；以及

H'是具有在所述DLE之后的所估计的信道系数的矩阵。

10.根据权利要求9所述的向量化控制实体VCE，被配置为在所述DLE之后继续线路m上的同步符号的所述传输。

11.根据权利要求9或10所述的向量化控制实体VCE，其中在所述DLE之前在线路m上的数据符号位置处的所述传输包括来自其他线路的远端串扰预补偿信号和线路m的直达信号，并且所述VCE被配置为在DLE之后继续所述远端串扰预补偿信号的所述传输，使得来自所述其他线路的串扰的反射在线路m的所述CPE端保持被消除。

12.根据权利要求11所述的向量化控制实体VCE，被配置为与所述DLE之前相比，在所述DLE之后以减小的功率在线路m上发送所述直达信号。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的向量化控制实体VCE，被配置为在所述DLE之后针对线路m上的数据符号位置应用以下中的一项或多项：

-将增益缩放因子设置为零或接近零；

-在符号编码器中将符号星座点设置为零或接近零。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的向量化控制实体VCE，其中在所述DLE之前在除了线路m以外的其他线路上的数据符号位置处的传输包括远端串扰预补偿信号以及所述其他线路自身的直达信号，所述远端串扰预补偿信号包括来自线路m的经预补偿的信号，并且其中所述VCE被配置为在所述DLE之后停止所述其他线路上的来自线路m的所述远端串扰预补偿信号，而其他信号被继续。

15.根据权利要求14所述的向量化控制实体VCE，被配置为：与所述DLE之前相比，在所述DLE之后减小其它线路上的来自线路m的所述远端串扰预补偿信号的功率。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的向量化控制实体VCE，其中误差样本的所述获取包括在VDSL2和G.fast两者中的嵌入式操作信道(eoc)、或者在VDSL2中的鲁棒嵌入式操作信道ROC、或者在G.fast中的鲁棒管理信道RMC上发送至少一个误差反馈请求。

17.一种数字订户线路接入复用器，包括根据权利要求9至16中任一项所述的VCE。