CN116418918A - 最佳化可达速率的系统及适于数字用户线通信系统的方法 - Google Patents

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Abstract

对于数字用户线而言，整个系统需要处理同一电缆束中相邻线缆对的串扰问题。本公开提供动态频谱管理的机制，通过缩减一些用户线上不必要的功率谱密度，以最佳化许多用户线的整体性能，从而减少用户线之间的串扰。该缩减(或是功率回退)的决策一般是基于中央局与用户设备之间的回路距离。当回路距离愈短时，功率愈低。然而，此并未考虑每一用户线的品质，即其背景噪声及外部干扰。收发器可以接收此些信息，如背景噪声及外部干扰。协商程序包含此些信息，以调整功率削减，以使削减不会降低此些用户线的潜在最佳性能。

Description

最佳化可达速率的系统及适于数字用户线通信系统的方法
技术领域
本公开涉及使用多个信号副载波(subcarrier)的高速同步数据传输系统，例如在数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL)上运行的系统。更具体地来说，本公开涉及数字用户线系统的全域(global)及本地(local)的性能最佳化，尤其是高位元率数字用户线(Very High-Bit-Rate Digital Subscriber Line，VDSL)及未来变体(future variant)，其在整个系统中较易受到串扰(crosstalk)影响。
背景技术
自从非对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Lines，ADSL)在1999年被发明且被标准化，数字用户线一直非常受欢迎。数字用户线是语音频带数据机(voiceband modem)的一个重大的技术跃进，其中语音频带数据机仅使用4千赫兹(KHz)的语音频带。在世界上的许多国家中，随着电话线的广泛部署，数字用户线已被普及化以提供家庭中的宽频网络(broadband internet)。宽频速度更从语音频带数据机的每秒仅50千位元数(Kbps)提升到具有1百万赫兹(MHz)频宽(bandwidth)的非对称数字用户线的每秒8百万位元数(Mbps)。多年来，数字用户线技术不断进步。随着技术的进步，更多且更高的频宽被用来提高可达速率(attainable speed)。基频频宽分布于1MHz至2MHz(ADSL2+)、8MHz/17MHz/35MHz(VDSL2)至106MHz/212MHz(光纤转铜缆(GFAST))之间。频宽将被一组具有正交频率的副载波来平均使用，这种技术被称为离散多音(Discrete MultiTone，DMT)。随着技术的进步，人们发现，当使用频宽愈高时，同一电缆束中的电话线之间的串扰问题愈加严重。为了达到整体最佳化的系统性能，后续发明了一种称为向量化的技术，以消除同一数字用户线技术中的大部分的串扰。串扰可以在同一频宽下的副载波频率位准上进行评估。通过对串扰的良好估计，常驻于中央局(central office，CO)的数字用户线存取多工器(DigitalSubscriber Line Access Multiplexer，DSLAM)的终端可以很好地消除大部分不期望的串扰。但随着新的技术出现，所涉及的频宽会愈来愈高，串扰问题也会愈加严重，因此如何消除串扰变得愈来愈重要。
为了处理整个数字用户线系统中不断增加的串扰干扰，人们提出并实施一些想法。例如，主要是由斯坦福(Stanford)大学的教授John Cioffi及其团队所贡献的动态频谱管理(Dynamic Spectrum Management，DSM)。动态频谱管理的技术被分类为多个协调级别(level of coordination)。在第0级中，不具有协调机制，每一使用者将其他使用者的信号视为噪声，并寻求以分散式(distributed manner)来最大化自己的数据速率。此即称为叠代注水法(Iterative Water-filling，IWF)。接着，在第1级中，由于无需达到接近中央局的短距离使用者的服务速率(service rate)，因此数字用户线存取多工器的终端的频谱管理中心(Spectrum Management Center，SMC)可以协调短距离使用者的一些功率回退(powerback-off)，从而减少对其他需要全功率来达到其服务速率的长距离使用者的串扰。之后，在第2级中，频谱管理中心可以集中协调所有数据机的频谱，其可使用最佳化频谱平衡(Optimal Spectrum Balancing，OSB)机制以使所有使用者的速率的加权总和最大化。频谱管理中心可以决定上行(Upstream)及下行(downstream)的功率谱密度(power spectrumdensity，PSD)来实现前述目标(即，使所有使用者的速率的加权总和最大化)。在动态频谱管理的第3级中，在所有的数据机皆终止于同一数字用户线存取多工器时，完成协调或是向量化，并产生多输入多输出(MIMO)通道。
在非对称数字用户线(ADSL或是G.DMT)的应用领域中，只考虑了下行功率的削减/礼貌性(politeness)。此可以被视为动态频谱管理的第0级，因其仅是为了避免最短回路长度的信号饱和。第二代的非对称数字用户线(ADSL2及ADSL2+)考虑有动态频谱管理的第1级，其同时提供上行及下行的电源削减，并可以由中央局的终端及用户端设备(customerpremises equipment，CPE)的终端共同决定。然而，第二代的非对称数字用户线仅具有单向协商，意味着若某一终端(中央局的终端或是用户端设备的终端)选择较大的功率削减，则此即为最终决策。
在第二代的高位元率数字用户线(VDSL2)的应用领域中，其可以被认为是动态频谱管理的第2级。上行及下行的详细功率谱的形态(shape)可以由中央局的终端决定，并由中央局及用户端设备共同协商。随着向量化标准的出现，第二代的高位元率数字用户线也实现了动态频谱管理的第3级。常驻在中央局的终端的向量化控制实体(VectoringControl Entity，VCE)控制所有连接的用户端设备，以使符号界线对齐，从而使期望信号与串扰正交，并通过矩阵运算消除串扰。通过此些动态频谱管理技术，所有使用者的整体速率皆得到了明显的改善。通过消除大部分串扰的向量化技术，以使使用者之间遭受到串扰影响的高频带得到了很大的改善。这使得整体的平均使用者数据速率至少达到无串扰干扰的情形下的数据速率的95％。相比之下，若没有此些技术应用，整体的平均使用者数据速率可能因为其之间的相互串扰而衰退30～50％。
尽管有这些现有技术的启示，然而仍有一些领域未被考虑。动态频谱管理的第2级严格按照电气长度(electrical length)(中央局与用户端设备之间的估计的回路距离)，来考虑功率回退或是功率谱密度的形态。对于较短的回路距离而言，由于仅需要较少的功率来达到服务需求，因此功率谱密度或是功率将趋于降低。由于功率与功率谱密度的缩减对于其他使用者的串扰也会减少，因此功率与功率谱密度的缩减也有助于整个系统。功率/功率谱密度的最终决策由中央局的终端所做出，而用户端设备仅能协商并建议比中央局的终端更低的功率。若线路条件较差时(例如，线路上有一些静态环境噪声或射频干扰时)，则被缩减的功率/功率谱密度可能使线路无法达到其期望的最佳化速率。线路甚至可能无法达到其服务速率。
发明内容
鉴于上述，本公开提供了一种改良的系统及其方法。由于较短距离及考量了噪声基底(noise floor)，因此本公开可以维持具有平衡的功率及功率谱密度缩减的最佳化的速率。
在一些实施例中，本公开提供了一种改良的初始化交换协定。通过考虑电气长度及噪声剖面(noise profile)，来简化功率及功率谱密度位准的最终决策。
在一些实施例中，本公开提供了一种改良的系统及方法，以平衡整体系统的远端串扰(far-end crosstalk，FEXT)及每一噪声特征。
在一些实施例中，本公开是将前述方法实施于任一高速数字用户线系统，且高速数字用户线系统可能需要缩减功率的控制以实现系统的远端串扰性能，同时还能达到单一数字用户线的最佳化性能。
在一些实施例中，本公开的系统通过参考中央局的终端与用户端设备的终端之间的估计的电气长度，消除仅靠缩减功率的决策所产生的可能的次佳化速率。在优选的实施例中，信号根据已知的协定及标准来携带信息。首先，系统包含一训练协定，该协定用以识别单一系统的特征，例如回路距离、静态环境噪声、及射频干扰等等。在整个数字用户线系统中，自我串扰变得愈来愈重要，但庆幸的是其可以通过先进的数字用户线技术来大幅地被降低。有一重要的技术即是减少具有中央局的终端与用户端设备的终端之间的较短距离的线路的传输功率或是功率谱密度位准。此技术是用于远近问题(Near-far problem)的串扰缓和，较短的距离是指用户端设备靠近中央局，且中央局对较远的用户端设备产生较强的串扰。由于线路的信号衰减较少，因此这些线路无需以全功率或是功率谱密度位准来达到线路的服务速率。在估计的回路距离或是电气长度已知时，本文所述的功率回退可以由该二终端(如中央局的终端及用户端设备的终端)的发射器实现。这种功率回退技术可以有效地减少从此些较短的线路至其他较长的线路的高强度的串扰(自我远端串扰)。中央局的终端及用户端设备的终端皆测量其接收到的信号，在知晓同级点(peer)传输的功率谱密度位准时，中央局的终端及用户端设备的终端还进一步消除信号衰减及回路距离。中央局的终端及用户端设备的终端还测量其噪声或是信号噪声比(Signal to-Noise-Ratio，SNR)，以决定功率回退是否会使其无法达到目标服务速率。
若没有本发明，仅通过回路距离决定的功率回退可能造成功率谱密度过低，在这种情形下，相较于噪声位准，缩减的信号位准并不足以提供足够的信号噪声比来符合其服务速率。由于短回路的品质需要非常充足，因此这情形并非本领域技术人员所期望的。一旦得知所产生的信号噪声比可能无法支持其服务速率时，则需要一种机制以调整功率谱密度或是功率回退，以使新的传输信号具有所需信号噪声比的期望位准。
在一实施例中，增加一额外的交换阶段，一旦接收者收集了噪声信息及信号噪声比，即可以在需要时调整同级点的发射器的功率谱密度位准。在高位元率数字用户线的标准中，功率谱密度/功率回退的决策的协议是在通道探索阶段中完成，该通道探索阶段是初始化的第一个阶段。信号测量及噪声测量可在此阶段中执行。然而，在当前的协定中，此阶段存在有自我远端串扰，将可能误导噪声测量。在第二阶段(即训练与分析阶段)中，自我远端串扰可被测量及消除。之后，实际的噪声测量及其产生的信号噪声比对于最终服务而言始具有意义。因此，在一实施例中，可以包含一重新调校(retrain)机制以重新启动一个新的初始化程序，以使功率谱密度/功率回退的决策将噪声纳入考量。若在当前的功率回退下，测量到的噪声不会影响其目标服务速率时，则此程序是可选的。
在通道探索阶段中，多个信息在中央局的终端及用户端设备的终端之间进行交换。“O-Signature信息”是此阶段中的第一信息。该第一信息传递了中央局的关于功率谱密度的遮罩(mask)、上行功率回退参数及许多其他的设定。用户端设备可开始测量“O-Signature信息”中的信号；通过在此信息内包含的中央局所发送的实际功率谱密度信息，用户端设备可推导出通道的衰减，从而推导出回路距离/电气长度。通道的衰减或是回路的衰减所指的是发射器的功率谱密度位准与接收器的功率谱密度位准之间的信号间隔。实体回路距离或是电气长度是单一值“kl0”，表示跨越使用频宽的回路衰减。功率回退是由预定规则决定，该预定规则涉及上行功率回退参数“a”与“b”、电气长度“kl0”及副载波频率。接着，用户端设备开始发送其第一信息(即“R-MSG1信息”，其具有实际的功率谱密度/上行功率回退)。之后，中央局测量信号，并连同“R-MSG1信息”中的功率谱密度信息而推导出通道衰减及回路距离(或是电气长度)。用户端设备还将其估计的电气长度传递至中央局的终端，且中央局将在下一信息(即“O-UPDATE信息”)中产生电气长度的最终决策。中央局可以指定一功率谱密度界限(ceiling)以进一步限制上行功率谱密度。上行功率回退是由最终电气长度最终化(finalized)，并可以由用户端设备的终端在训练阶段的起始时段实施。下行功率回退是在收到“R-UPDATE信息”之后最终化，其中用户端设备可以请求一下行功率谱密度界限，并也可以由用户端设备的终端在训练阶段的起始时段实施。同样地，在“O-PRM信息”中，中央局传递功率谱密度/下行功率回退的最终决策至用户端设备的终端。在“R-PRM信息”中，用户端设备传递功率谱密度/上行功率回退的最终决策至中央局的终端。
如上所述，该二终端(中央局的终端及用户端设备的终端)皆需测量信号之外的噪声。为了在自我远端串扰被消除后，能更好的测量实际的噪声，此程序可以在第二阶段(训练与分析阶段)进行。中央局的终端将协调其所连接的所有线路，并尝试以最佳方式消除远端串扰。接着，该二终端测量实际的残余噪声，并决定信号噪声比是否足以支持其目标服务速率。在此可以有两种可能性：第一种，信号噪声比是足够的，因此功率回退/功率谱密度位准是合适的，并进入最终阶段；或是第二种，信号噪声比不足，因此功率回退/功率谱密度位准需要调整。在该第二种情形下，由于功率谱密度位准是在训练与分析阶段中的起始时段被最终化的，因此可能需要重新调校以进行调整。在重新调校中，此调整可以在“R-UPDATE信息”及“O-PRM信息”实现。“R-UPDATE信息”传递了下行功率回退的功率谱密度的上移(DPBO PSD upshift)的请求，以增加其接收的信号位准，从而提高信号噪声比。“O-PRM信息”传递了上行功率回退的功率谱密度的上移(UPBO PSD upshift)的请求，以在上行方向上达到与下行方向上相同的效果。该二终端决定最终的功率谱密度及功率回退，并如前所述的应用于训练阶段的起始时段。
尽管下文的说明书是描述了本公开的涉及高位元率数字用户线收发器的优选实施例，但对于本领域技术人员而言可知，本公开可以有助于许多因功率回退而造成速率不足的情形。
附图说明
图1为本公开一实施例的典型的数字用户线系统与电路及其与同级系统与电路的连接的示意图。
图2为本公开一实施例的高位元率数字用户线协议阶段的示意图，且可以根据标准来实施。
图3为标准中定义的功率/功率谱密度的决策的一般流程的流程示意图。
图4为本公开的功率/功率谱密度的决策与建议补充的流程示意图。
图5为本公开涉及的演算法的流程示意图。
符号说明
100：系统
101：中央处理器
102：存储器
103：数字特定应用集成电路
104：数字前端
105：模拟前端
110：路径
120：同级系统
201：系统
202：交换协定
203：通道探索阶段
204：训练与分析阶段
205：交换阶段
206：表演时间阶段
210：重新调校阶段
301～306：步骤
401～406：步骤
500～510：步骤
具体实施方式
参照图1。图1示出有本公开一实施例的系统100。系统100为典型的数字用户线系统，其由一中央处理器101、一存储器102、一数字特定应用集成电路(Application-Specific-Integrated-Circuit，ASIC)103、一数字前端104及一模拟前端105组成。中央处理器101用以实施智能性工作，包含协定的实现、数字特定应用集成电路103及模拟特定应用集成电路的设计的控制、及执行重要演算法。由于相较于以太网或是光纤而言，电话电路具有较差的品质，因此通过许多创新的演算法来达到这种媒体的理论能力极限是重要的。如此，协定本身也比其他技术复杂。中央处理器101可包含负责执行演算法及协定的逻辑单元。本公开的协商功率谱密度位准或是功率回退位准的演算法是存储于中央处理器101的逻辑及其关联的存储器102中。从特定设计集成电路(数字特定应用集成电路103)产生的数字用户线信号经由数字及模拟信号处理单元(数字前端104及模拟前端105)而被传输至电话线，即如图1的路径110所示。在另一端，一个类似的系统的实施例表示同级的数字用户线数据机(即，同级系统120)。
参照图2，为本公开的一优选实施例的系统201。系统201用以执行标准“ITU-TG.993.2”定义的高位元率数字用户线协定。方块202是表示所有数字用户线的相关标准的共同交换协定(于后称方块202为交换协定202)。此共同交换协定202被称为“G.944.1”、“G.hs”、或“G.handshaking”。数据交换的双方皆使用此协定来识别对方所支持的能力。一旦该双方对于高位元率数字用户线的能力实现一致，则继续进行高位元率数字用户线协定。阶段203(于后称为通道探索阶段203)为高位元数字用户线的第一阶段。在此阶段(即通道探索阶段203)中，中央局及用户端设备发送其第一信号，并测量其接收到的信号。首先，中央局及用户端设备在一预定时段中发送无效数据信号或是静音信号，以供同级点准备检测第一有效数据信号或是第一非静音信号。当该预定时段过去之后，中央局及用户端设备发送具有一第一预定态样(pattern)的信号，以供同级点进行检测及分析。此些信号检测及信号分析是在信号处理时域中或是于信号处理频域中对信号实施快速傅里叶变换(fastFourier transform，FFT)而执行。中央局及用户端设备将根据此些在频域上具有重复态样的信号计算平均值及变异数。中央局及用户端设备分析此些信号的态样以探索通道特征，该通道特征包含电气长度。接着，进一步的进行信息交换以最终地决定电气长度，从而决定功率谱密度位准。新的功率谱密度位准包含功率回退(上行功率回退/下行功率回退)，并被实施于下一阶段的起始时段。阶段204(于后称为训练与分析阶段204)为高位元率数字用户线协定的第二阶段。在此阶段(即训练与分析阶段204)中，中央局及用户端设备进一步训练及微调(fine-tune)其接收器(例如均衡器)及增益控制。中央局还将训练其串扰消除器(其被称为前置编码器及后置编码器)。位于中央局的向量化控制实体在上行方向的前置编码器上执行矩阵运算，并在下行方向的后置编码器上执行矩阵运算。在此高位元率数字用户线协定的训练与分析的串扰消除阶段之后，实际的残余信号噪声比及噪声基底可以被测量。
本公开在此引进对于信号噪声比的新的检验，以确保其目标服务速率不会受到功率回退的影响。方块210(即重新调校以设定新的功率谱密度，于后称为重新调校阶段210)为当功率回退不适当时所额外执行的阶段，之后回到通道探索阶段203以再次协商功率回退。详细的协商流程容后于图4说明。若功率回退被检验出对其服务是适当的，则此额外的阶段(即重新调校阶段210)可以是非必要的，并可以直接进行下一阶段。
方块205(于后称为交换阶段205)为第三阶段。该双方将最终化剩余参数的决定，并准备进入表演时间(Showtime)程序。该双方还将交换此些参数，以使同级点可以同时准备其发射器。若一切顺利，则该双方进入阶段206(于后称为表演时间阶段206)。此时，训练及初始化即完成，且数据的传输及服务可以开始。在此实施例中，通道探索阶段203、训练与分析阶段204、及交换阶段205中的任一个可以是系统100所执行的高位元率数字用户线的一初始化阶段。
参照图3，为图2的通道探索阶段203中的信息交换的详细流程示意图。步骤301包含此阶段(即通道探索阶段203)中的中央局发送给用户端设备的第一信息(即“O-SIGNATURE信息”)的步骤。该第一信息(即“O-SIGNATURE信息”)也是从中央局到用户端设备的第一信号，以进行初始化锁定及测量。中央局在信息(即“O-SIGNATURE信息”)中嵌入一些信息，以向用户端设备通知其发送的功率谱密度位准。如此，用户端设备可以估计信号衰减及回路衰减，并进一步推导出电气长度及发射器的上行功率回退的功率谱密度(UPBOPSD)。步骤302包含用户端设备发送给中央局的终端的第一信息(即“R-MSG1信息”)的步骤。如此，允许中央局执行初始化锁定及测量。“R-MSG1信息”还嵌入有关于用户端设备所发出的上行功率回退的功率谱密度位准(UPBO PSD level)。中央局可估计信号衰减与回路衰减以推导出电气长度。“R-MSG1信息”中，用户端设备还将传递其估计的电气长度，以使中央局可对于电气长度的准确性做出最终决定。接着，在步骤303中，中央局发送第二信息(“O-UPDATE信息”)，中央局的第二信息(“O-UPDATE信息”)指定用户端设备所遵循的最终电气长度，并指定上行功率回退的功率谱密度位准(UPBO PSD level)的界限，该界限提供用以限制上行功率回退的功率谱密度的上限。在步骤304中，用户端设备转而发送其“R-UPDATE信息”，其提供下行功率回退的功率谱密度位准的界限。最终，在步骤305及步骤306中，该双方(即中央局及用户端设备)皆向另一方传递关于自身的最终功率回退的功率谱密度(PBOPSD)的形态的信息(即“O-PRM”及“R-PRM”)，以将电气长度及界限纳入考量。如此得知高位元率数字用户线标准定义的发射器功率及功率谱密度位准的决策流程。
参照图4，为通道探索阶段203中的信息交换的流程示意图。步骤401、402、403与步骤301、302、303相同，在此不再重复赘述。在步骤404中，“R-UPDATE信息”具有新的信息栏位，以供用户端设备提供下行功率回退的功率谱密度的上移(DPBO PSD upshift)。此上移是本公开的实施例，若用户端设备测量到其噪声基底且接收到的下行功率回退无法支持其最佳化的速率，则用户端设备可以提供在功率谱密度位准上的一非零值上移(nonzeroupshift)。中央局可以在其最终的下行功率回退的功率谱密度考量该上移。接着，在步骤405中，即在“O-PRM信息”中，中央局传递其最终决定的下行功率回退的功率谱密度的形态(DPBO PSD shape)，且中央局同样可以在测量到其噪声基底之后，选择提供上行功率回退的功率谱密度位准上的一非零值上移。最终，相较于步骤306的“R-PRM信息”而言，步骤406的“R-PRM信息”并没有变化(也就是说，步骤406与步骤306相同，在此不再重复赘述)。
参照图5，为本公开所涉及的演算法的流程示意图。步骤500包含了所使用的演算法。步骤501为协定的起始点，其中在高位元率数字用户线中，此起始点即为通道探索阶段203。步骤502为信号及噪声测量，其中信号及噪声可分别在不同的适当时点来进行测量。步骤503为信号噪声比估计及位元负载分配(bit-load allocation)演算法。信号噪声比可以简单地由前述获得的每副载波的信号与噪声之间的差异值推导出，或是由其他更先进的技术来获得。简单的每副载波的位元负载分配可以正比于副载波的信号噪声比。一旦每副载波的位元负载分配被决定，则可以通过将一组副载波中每副载波的数据位元进行加总，以获得估计的潜在数据速率(步骤504)。数据位元的总和表示一符号的总数据位元数量，且通过将符号率(每秒的符号数量)及每符号的总位元数量进行相乘并减去负担分框与编码(framing and coding overhead)，而获得可达数据速率。接着，在步骤505(即决策块)中，将该获得的可达数据速率与目标服务率进行比较，并产生出两种不同的流程路径(执行步骤510或是步骤506)。在本公开的实施例中，实现了通往步骤510的流程路径，即重新调校以实施新的功率谱密度的协商。具体来说，在该获得的可达数据速率无法支持目标服务率时，执行步骤510。反之(在该获得的可达数据速率可以支持目标服务率时)，则执行步骤506，以继续进行剩余的协定阶段(其是与现有技术相同的)。一旦最终阶段完成，则进入步骤507中的表演时间阶段。
在理想的通道探索阶段203中，所有的信息，包含信号、噪声、衰减、发送者的功率谱密度位准等皆可以被收集。然而，在此阶段中所测量到的噪声并非最终结果；数字用户线系统中的高强度的串扰将在下一个阶段的训练与分析中进行处理。一旦前置编码器及后置编码器针对串扰进行训练，则一般即不期望再次调整功率谱密度位准。因此，在标准中并不允许在此时起进行任何功率谱密度的改变。在大部分的串扰被消除之后，实际的噪声基底可以被使用，以估计最终的可达速率。当其判断并做出功率谱密度位准是否过低(不足够)或是足够的决策后，则可以依据决策结果执行后续的步骤。若功率谱密度位准过低，则可以触发一重新调校，以返回通道探索阶段203。此时，可为了达到较高的速率而提出功率谱密度的上移。而若决策出功率谱密度位准足够支持目标服务速率，则可继续执行最终阶段及表演时间。
尽管本公开已以优选的实施例进行描述，然而对于本领域技术人员而言可得知，在保留本公开的启示的同时，可以对实施例进行许多修改及变化。例如，虽然上述说明是以高位元率数字用户线来作为例子，然而依据本公开的启示，也可以应用于其他的数字用户线技术，例如G.fast及一般称为xDSL技术的各种家族成员技术。需注意的是，一般来说，重新调校阶段210中的重新调校动作可以发生在晚于步骤304之后的阶段中或是在步骤304之中。关于功率/功率谱密度位准的决策流程，被交换的信息栏位的补充有可能被附加至其他的信息中，或是被附加至“R-UPDATE”(步骤404)及“O-PRM信息”(步骤405)中。因此，本公开的范围不应仅参照上述描述界定，而是应参照所附权利要求及其均等范围作界定。

Claims (10)

1.一种最佳化可达速率的系统，适于当基于回路距离的一功率谱密度缩减受到噪声基底的影响，其中该最佳化可达速率的系统的交换协定包含额外的信息栏用以重新调校并设定功率谱密度位准，该最佳化可达速率的系统包含一处理器及一存储器，以执行一程序，该程序包含：
用以在一串扰消除的阶段之后执行一噪声测量演算法的一逻辑；
用以执行一信号测量演算法的一逻辑，其中该信号测量演算法是与一发射器端的一已知的功率谱密度位准进行比较；
一信号噪声比与数据速率的估计演算法，包含：
根据副载波的信号噪声比，计算一组副载波的其中之一的一估计的数据位元负载分配；
将该组副载波的各该估计的数据位元负载分配进行加总；及
通过每符号的总位元数量及每秒的符号数量，决定一估计的数据速率；及
一决策块，将该估计的数据速率与一目标服务速率进行比较，并用以：
在符合该目标服务速率时，继续一训练阶段；或
重新调校以设定新的参数，并协商功率谱密度位准或是功率回退位准，以符合该目标服务速率。
2.如权利要求1所述的最佳化可达速率的系统，其中，该最佳化可达速率的系统在中央局的终端及用户端设备的终端之间实现一初始化协定，以准备由包含发射器及接收器的一数字用户线收发器来进行数据传输服务。
3.如权利要求2所述的最佳化可达速率的系统，其中，该初始化协定包含一通道探索阶段、一训练与分析阶段、及一交换阶段中的至少一者。
4.如权利要求1所述的最佳化可达速率的系统，其中，该功率谱密度缩减是远近问题的串扰缓和的技术，该功率谱密度缩减基于回路距离做出，以使收发器在较短的回路距离时具有一功率回退，而收发器在较长的回路距离时不具有该功率回退。
5.如权利要求4所述的最佳化可达速率的系统，其中，该功率回退是由收发器、同级发射器的功率谱密度位准及测量到的接收信号来决定，以使收发器及同级发射器推导出信号衰减及回路衰减。
6.如权利要求1所述的最佳化可达速率的系统，其中，该串扰消除是将邻近的数字用户线进行对齐，以数学化地将主信号及串扰留至正交项，并以一矩阵运算来消除串扰的技术。
7.如权利要求6所述的最佳化可达速率的系统，其中，在一上行方向上涉及的该矩阵运算是在中央局的终端实现的后置编码器，在一下行方向上涉及的该矩阵运算是在中央局的终端实现的前置编码器，且该矩阵运算是由中央局的终端的一向量化控制实体模块操作。
8.一种适于数字用户线通信系统的方法，包含：
(a)接收一同级点发送的一数字用户线信号；
(b)发送一数字用户线信号至该同级点；
(c)处理被接收的该数字用户线信号的数据；
(d)在一无效数据期间经过后，检测一有效数据态样；
(e)在一预定时段中，测量该数字用户线信号的该有效数据态样；
(f)通过分析被测量的该数字用户线信号的该有效数据态样，决定一信号功率；
(g)通过该信号功率及一发射器的功率谱密度位准的接收信息，估计一信号衰减，并决定一电气长度；
(h)根据与该电气长度相关的一预定规则，以功率回退调整该发射器的功率谱密度位准；
(i)在一估计的数据速率与一目标服务速率进行比较时，协商一新的功率回退的功率谱密度位准的偏移；及
(j)从步骤(a)～(i)重新调校，以开始一新的信息交换，从而设定功率回退。
9.如权利要求8所述的适于数字用户线通信系统的方法，其中，在步骤(g)中的该电气长度是由一预定公式及一评估值所定义，该预定公式表示一数字用户线系统与一同级数字用户线系统之间的一实体回路距离，该评估值是跨越使用频宽的信号衰减。
10.如权利要求8所述的适于数字用户线通信系统的方法，其中，在步骤(i)中的该估计的数据速率还包含：
在可用频宽上，对频率副载波的信号噪声比进行一最终测量；
根据单一副载波的信号噪声比的位元负载分配的演算法，获得一符号的一整体位元负载；及
进行符号率、编码及负担分框的可达到的数据率的一最终计算。
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