CN1250276A

CN1250276A - 缓解距离近远不同的远端串扰的方法

Info

Publication number: CN1250276A
Application number: CN99108930A
Authority: CN
Inventors: 克利斯塔·S·杰克布森; 布莱恩; 维斯
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2000-04-12
Also published as: EP0969605A3; EP0969605B1; TW425783B; US6205220B1; JP2000101486A; DE69940333D1; EP0969605A2

Abstract

本发明提供了用于降低通信系统中诸信道间远－近串话干扰的方法和设备。通过对短线路上的信号频谱整形,大大降低对长线路的串话干扰。可以对第一信道的信号频谱整形,降低耦合到相邻第二信道中的串扰。也可以部分地根据第一和/或第二信道的特性对第一信道信号整形。所述特性可以是信道长度和信道的传递函数。本发明还适用于通信系统、中心装置和收发信机,或其余合适能够通过传输整形降低串话干扰的通信装置。

Description

缓解距离近远不同的远端串扰的方法

本申请要求美国临时专利申请第60/091,083号的优先权，该临时申请的申请日为1998年6月29日，发明名称为“用于缓解远-近远端串扰问题的方法”，发明人为KRista S.Jacobsen和Brian Wiese，其整个内容通过引用包括在此。

本发明总体上涉及通信系统。尤其，本发明涉及特别适于使用多载波调制方案的高速通信系统。

随着互联网、可视会议和其他需要将数据高质量地传输到家庭和企业的通信系统的快速普及，已相应地要求在双向通信中使用更高速的调制解调器.由于单载波方案存在固有的局限，所以人们对使用多载波调制方案的兴趣不断增加。

一些较流行的系统试图使用数字用户线路(例如，电话线)，电缆线路和各种无线电接口。在许多被建议的场合，希望使用点对点和一点对多点的传输方案。例如，在撰写本文本时，由美国国家标准学会(ANSI)标准团体授权的由信工业解决联盟(ATIS)正在研究下一代基于用户线路的传输系统，该系统被称为VDSL(极高速的数据用户线路)标准。希望VDSL标准能够把传输率增加到51.92兆比特/秒。

同时，数字、音频和视频委员会(DAVIC)正在研究小范围的系统，称为路边光纤(FTTC，Fiber To The Curb)。已提出了许多可以在VDSL和FTTC标准(以下称VDSL/FTTC)下使用的多载波调制方案。一种被建议的多载波解决方案是在一种本质上类似于ADSL标准的系统中使用离散的多音调(DMT)信号，其中ADSL是近年来为ANSI采用的标准，可以用于速度略慢的系统。其他被提议的调制方案包括无载波振幅相位调制信号；离散的子波多音调调制(DWMT)；和正交频分多路复用(OFDM)，它是DMT的简化形式。

图1示出了一种典型的基于用户线路的电信本地回路。如图所示，位于中心位置的中央装置10通过离散的传输线路14、16和18与许多远程装置R₁-R₃22-24通信。有多种传输媒体可以用作传输线路。例如，同轴电缆、双绞电话线和将两种或多个不同媒体合在一起工作的混合线。这种方式在无线系统中也能很好地工作。

远程装置22-24可以是位于家中、办公室等场所的最终用户装置。一般来说，一个特定的中心局可以为许多远程装置22-24提供服务。在目前安装的系统中，远程装置通常是电话，但也可以是传真线、计算机终端、电视、机顶盒(set top box)或各种可连电话线的其他设备。中心装置10为每条线路配备一收发信机，起发射机和接收机的作用。

在一些实施例中，中心装置是位于中心局的主服务器，用于始发各种通信。在另一些实施例中，中心装置可以是系统结构中的低级分配部件，用于接收和再发射信号。中心装置通过带宽较大的干线接收信息，并将信息再发送给远程装置。在一实施例中，干线为光缆，而中心装置为光学网络装置(ONU)。

中心装置10通过离散线路14、16和18与远程装置R₁-R₃通信。一般来说，一特定的中心装置或ONU可以为许多远程装置提供服务。例如，在北美，典型的ONU可以为4-96个左右的远程装置服务。ONU通过一个或多个干线接收下行源信号，并将其中包含的信息作为下行通信信息发送给合适的远程装置。同样，ONU从远程装置接收上行的通信信号，并将其中包含的信息作为上行源信号。源信号可以通过中心局、另一个分配装置或任何其他合适的位置。服务提供器一般用于向中央调制解调器提供要向远程装置发送的数据，并且处理中央调制解调器从远程装置接收到的数据。服务提供器可以采用任何合适的形式。例如，服务提供器可以是网络服务器。网络服务器可以是专用计算机或分布式系统。

中心装置10与最远远程装置之间的距离可以有相当大的变化。例如，在VDSL/FTTC标准中，希望允许用长达1000英尺(300米)的双绞回路进行51.92兆赫兹的下行通信。同样，可以允许用长达3000英尺(900米)的回路进行25.96兆赫兹的下行通信，以及允许用长达5000英尺(1500米)的回路进行12.97兆赫兹的下行通信。如本领域的熟练技术人员所知的，较短的最大回路长度一般可实现较高的数据率。

远程装置以不同距离离开中心装置会引起不均匀的远端串扰，通常称作“远-近FEXT”或“非均匀电平FEXT”。大多数用于设计和优化一点对多点通信系统的模型假设所有线路(例如，14、16和18)之间的串扰量是相同的。也就是说，这些模型假设所有线路具有相同的长度。

再参照图1，远程装置22-24的下线点分别位于距离d₁、d₂和d₃处。在一般的通信系统中，所有远程装置都以最大的可能功率发射，因为所有远程装置认为它们与中心装置10的距离相等。

图2a-2c、3a-3b和4示出了位于距离d₁、d₂和d₃处的远程装置的发射功率频谱密度(PSD)。参照图2a，在远程装置R₁的下线点，距离d₁处，远程装置R₁的输出在整个可用的频率范围0＜f＜f₁内为最大功率输出。在图2b中，在距离d₂处，信号根据线路14的传递函数H(f)衰减。如图2c所示，在距离d₃处，信号进一步衰减。信号从远程装置R₁到中心装置10的衰减是传输媒体的正态函数。

图3a和3b分别示出了从远程装置R₂向中心装置10发射的信号在距离d₂和d₃处的PSD。如图3a所示，在点d₂处，远程装置R₂的输出在整个可用的频率范围内为最大。图3b示出了信号在点d₃处的衰减。注意，线路14上点d₂处的信号PSD明显小于线路16上点d₂处的信号PSD。大多数的模型和设计假设两个信号在任何给定点的信号强度是相同的，所以产生相同大小的串扰。事实上，线路16所载的信号对线路14产生的串话干扰比线路14所载信号对线路16产生的串话干扰要大。

当在大量的远程装置处于不同距离，问题会变得很严重。图4示出了从线路18上的远程装置R₃向中心装置10发射的信号在距离d₃处的PSD。线路14、16和18上所载信号的PSD是完全不同的。信号强度的差异会更多地导致由较短线路产生的串话干扰。在所说明的实施例中，线路18上所载的信号会在线路14和16中产生串话干扰。

在一般系统中，不考虑不同长度线路上的所载信号的不同信号强度。大多数系统假设所有远程装置与中心装置等距离，因此其余线路对某一特定线路产生的串扰量与该特定线路产生的串扰相等。如上所述，在大多数情况下，这种假设是不正确的。因此，当远-近FEXT发生时，线路的通过量将降低，并且通信系统的效率会低于期望值。因此，需要改进方法，将远-近FEXT效应降至最小。

本发明提供用于降低通信系统各信道之间串话干扰的方法和设备。信道彼此相邻，并且以相同的频率载送信号，这些信道通常在其相邻的信道中定时产生串话干扰。通过对线路所载信号整形，可以大大地降低信道所载信号所产生的串话干扰量。

在本发明的一个实施例中，减少串话干扰的方法是对第一信道上的信号整形，从而降低由信号产生并载入相邻第二信道中的串扰量。在另一实施例中，当在中心装置接收时，所有线路上的信号都具有大致相同的频谱形状。

在另一些实施例中，对第一信道的信号整形部分根据第二和/或第一信道的特点。特点包括(但不局限于)信道的长度和信道的传递函数。

在又一个实施例中，在信号的整个频谱上对信号整形。或者，在整个频谱的一个子范围内对信号整形。在一特殊的实施例中，信号是多载波信号，该信号包括多个具有相应中心频率的载波。在整个频率的一个子范围内对信号整形，因此仅对多个载波的一个子集整形。

在另一些实施例中，本发明还可以应用在通信系统、中心装置和收发信机(或远程装置)，或者其他合适的通信设备，它们可以对传输整形从而降低由传输产生的串话干扰。

阅读说明书的其余部分，并结合附图，将进一步理解本发明的特点和长处。

图1示出了基于用户线路的一般电信本地回路。

图2a示出了在距离d₁处测得的、图1中远程装置R₁的传输功率频谱密度。

图2b示出了在距离d₂处测得的、图1中远程装置R₁的传输功率频谱密度。

图2c示出了在距离d₃处测得的、图1中远程装置R₁的传输功率频谱密度。

图3a示出了在距离d₂处测得的、图1中远程装置R₂的传输功率频谱密度。

图3b示出了在距离d₃处测得的、图1中远程装置R₂的传输功率频谱密度。

图4示出了在距离d₃处测得的、图1中远程装置R₃的传输功率频谱密度。

图5是依照本发明一实施例的通信系统。

图6a示出了依照本发明一实施例，在距离d₁处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图6b示出了依照本发明一实施例，在距离d₂处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图6c示出了依照本发明一实施例，在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图7a示出了依照本发明一实施例，在距离d₂处测得的、由图5中远程装置R₂发射的整形信号的PSD。

图7b示出了依照本发明一实施例，在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₂发射的整形信号的PSD。

图8示出了依照本发明一实施例，在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₃发射的整形信号的PSD。

图9a示出了依照本发明一实施例的通信系统。

图9b示出了图9a中通信系统的工作流程图，用于依照本发明一实施例对远程装置的输出进行整形。

图10a示出了在中心装置测得的、由图5中远程装置R₁发射的未整形信号的PSD。

图10b示出了在中心装置测得的、由图5中远程装置R₁发射的整形信号的PSD。

图11a示出了在中心装置测得的、由图5中远程装置R₂发射的未整形信号的PSD。

图11b示出了依照本发明一实施例在中心装置测得的、由图5中远程装置R₂发射的整形信号的PSD。

图12a示出了在中心装置测得的、由图5中远程装置R₃发射的未整形信号的PSD。

图12b示出了依照本发明一实施例在中心装置测得的、由图5中远程装置R₃发射的整形信号的PSD。

图13a示出了依照本发明一实施例在距离d₁处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图13b示出了依照本发明一实施例在距离d₂处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图13c示出了依照本发明一实施例在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₁发射的信号的PSD。

图14a示出了依照本发明一实施例在距离d₂处测得的、由图5中远程装置R₂发射的整形信号的PSD。

图14b示出了依照本发明一实施例在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₂发射的整形信号的PSD。

图15示出了依照本发明一实施例在距离d₃处测得的、由图5中远程装置R₃发射的整形信号的PSD。

本发明提供了用于在一点对多点的通信系统降低远-近FEXT效应的方法和设备。在这类通信系统中降低远-近FEXT有助于在被分配的带宽范围内获得最高的数据率。

根据远程装置的相对距离，对远程装置的发射信号整形可以将远-近FEXT效应降至最低。一般，对于位于中心装置附近的远程装置，可以对其传输整形，以便模仿最远的远程装置之发射信号的PSD。通过对较近装置的传输PSD整形，不同线路上的信号会具有相似的PSD，从而产生大致相同的串话干扰量。因此在设计点对点和一点对多点通信系统时所做的假设便可以成立，这一假设可使通信系统获得所需的数据率。

图5所示的通信系统具有多点对一点的通信子系统。该通信系统包括与远程装置R₁-R₃ 122-124通信的中心装置110。离散线路114、116和118将远程装置122-124与中心装置110相连。远程装置122、123和124的下线点分别处于距离d₁、d₂和d₃处。中心装置可以是ONU，中心局或任何其他合适的通信装置。例如，远程装置可以是电话、计算机、传真机或任何其他合适的通信装置。另外，本发明可以应用于任何合适的通信系统。例如，本发明可以应用于VDSL、FTTC、ADSL、DMT、DWMT、OFDM和CAP。

在一实施例中，远程装置R₁122是最远的远端装置，它被允许所有可用频率0＜f＜f₁上以最大功率发射。但是，要对线路116和118上远端装置R₂123和R₃124的发射进行整形，以便将其信号在线路114上产生FEXT降至最低。

图6a-6c、7a-7d和8示出了远端装置R₂123和R₃124之输出的整形情况，并将它们与线路114上远端装置R₁122的信号进行比较。

图6a、6b和6c示出了位于线路114上距离d₁、d₂和d₃处的远端装置R₁所发信号的PSD。当远离远端装置R₁时，信号发生衰减。在多载波通信系统中，远端装置R₁的发射信号包括许多信号，诸如信号130，它们在可用频率范围内分段。

图7a示出了位于线路116上距离d₂处的远端装置R₂所发信号的PSD。对该信号整形，使之类似于线路114上所载信号在距离d₂处的PSD(如图6b所示)。由于两条线路信号的PSD大致相同，所以一条线路在另一线路中产生的串话干扰量应该大致相等。如图7b所示，当线路116的信号从远端装置R₂向距离d₃传输时，信号也要衰减。一般地说，其衰减量应该大致等于线路114的信号从距离d₂到d₃的衰减。因此，在从d₂到d₃再到中心装置的整个距离上，线路114和116上信号的大小大致相等。由此，线路114和116上每个信号产生的串话干扰量在其共同的距离长度上基本相等。

图8示出了位于线路118上距离d₃处远端装置R₃所发信号的PSD。与图4比较，对远端R₃的输出整形，使之类似于线路114和116所载信号在距离d₃处的PSD。因此，线路118上信号将产生的串话干扰将与线路114和116上信号所产生的相同，而不会在d₃和中心装置之间产生明显较大的串话干扰。

部分地根据信道或线路的传递函数H(f)来确定对远端装置传输的整形。一般情况下，在一实施例中，对较近远端装置的传输进行整形变成最长线路之传递函数与该特定远端装置之传递函数的比。

图9a例示了依照本发明一实施例的通信系统。该通信系统包括中心装置200和远端装置R₁-R_n。线路L₁-L_n将诸远端装置与中心装置相连。线路的长度从d₁变化到d_n，d_n是最长距离。

本发明的一个实施例试图使中心装置在每条线路上接收到的远端串扰(FEXT)量相等。也就是说，如中心装置所观察到的，由其余线路引起的FEXT应该相等，就好象那些线路具有与所考虑线路相同的长度。首先，需要一个由所考虑线路上的接收机观察到的FEXT的模型。可以使用许多不同类型的模型，诸如ANSIT1E1.4工作组所用的模型。在本实施例中，使用该模型，它提供了以下等式：

PSD_fext(f)是由其余线路产生并引入所考虑线路中的FEXT噪声的接收功率频谱密度。‘n’是现用线路的总数，而n-1是对所考虑线路贡献FEXT噪声的线路数目。‘k’是一常数；‘l’是发生FEXT耦合的长度；PSD_dist(f)是干扰线路的发射PSD，而|H(f)|²是所考虑线路之信道传递函数的大小。注意，等式1一般假设所有干扰线路与所考虑的线路相同。

为了使第一线路(线路i-1)产生的FEXT噪声量与第二线路(i)相等，可以对所考虑线路的PSD进行计算，使得线路(i)接收到的FEXT噪声量等于当线路(i-1)的长度与线路(i)相等时线路(i)将接收到的FEXT噪声量。PSD_fext(f)_(i-1)→i＝PSD_fext(f)_i→i

(等式2)将等式展开成：

标号‘i’表示线路(i)比线路(i-1)长。该等式是等式1的简化形式，它只把一条线路(而不是所有的n-1条线路)视作干扰线路。约去等式中的常数k、频率和系统因子，得到；

由此，干扰线路(i-1)的合适发射PSD为以下三个变量的函数：两条被考虑线路的传递函数、两线路的长度和较长线路上的发射PSD。等式4提供了较长线路与较短线路之间的关系，用该关系可以对较短线路的信号PSD进行整形，致使中心站接收到的FEXT对两条线路来说大致相等。

从线路L_n开始，可以按递归方式使用等式4，以获得所有线路的整形PSD。但是，也可以推导基于最长线路L_n的最普适的等式。

‘j’是讨论中较短线路之PSD的标号。‘n’是最长线路L_n的标号。在一实施例中，PSD_n在所有可用频率上为最大功率。当然，依照本发明，可以使用任何最大PSD。具体地说，希望使用为增加数据率而优化的PSD_n。

等式5说明，为了使较短线路产生的FEXT噪声量均衡，应该通过最长线路之距离和数值(或插入损耗)与较短线路之距离和数值的比，来减小较近远端装置的发射PSD。

在一实施例中，在远端装置R_n起动期间，可以获得最长线路L_n的插入损耗及其距离d_n。美国专利申请第09/111,295号详细讨论了远端装置的起动，该专利申请的发明名称为“在系统中用多载波调制起动通信”；申请日为1998年7月7日；发明人为Brian Wiese，KRista S.Jacobsen，Nicholas P.Sands和Jacky Chow；律师档案号为AMATP026，TI-27743，该申请的整个内容通过引用包括在此。

在起动远端装置期间，可以获得所有远端装置的插入损耗或传递函数H(f)和距离d。在一实施例中，中心装置200获取并记录信息。已知该信息后，中心装置200计算将被施加到较近远端装置之输出上的合适的整形函数。在另一实施例中，远端装置可以进行必要的计算，获取该整形函数。关于远端装置之传递函数和距离的信息可以从中心装置获得。在另一实施例中，远端装置还可以存储关于其本身的必要信息，并且只要求从中心装置得到关于其他远端装置的信息。因此，可以按分布的方式使用本发明，本发明不局限于执行所有操作的中心装置。

在一实施例中，最远的远端装置最早起动。中心装置获取该最远远端装置和线路的必要信息，即插入损耗或传递函数H(f)，以及距离d。当其他较近的远端装置连到线路上时，中心装置200在起动期间获取这些远端装置和线路的信息，并计算出必要的整形信息。在起动过程中，将整形信息传给较近的远端装置，致使当较近的远端装置一运行，就对其输出进行整形。在功率发生传输损耗后，或者在要求对远端装置同步起动的情况下，该实施例是很有用的。

如在上述应用中所讨论的，起动过程一般不要求远端装置向中心装置发射宽带信息。一般地说，在远端装置开始发送全带宽信息之前，为了确定信道或线路的特性，中心装置要发送较低等级的宽带信息。这种起动方案在起动阶段可以避免远-近FEXT。通过适当的起动，较近的远端装置将不会发送将在相邻信道或线路中产生远-近FEXT噪声的、未经整形的、较大的全带宽信号，当然，如果需要，可以提供一些远-近FEXT噪声，以便适当地起动远端装置，但不对通信系统产生明显的整体损耗。

图9b示出了图9a的中心装置的工作流程图220，该工作流程依照本发明的一个实施例对远端装置的输出整形。流程图220从方框222开始，中心装置200等待一远端装置运行。一旦有一远端装置运行，则过程行至方框224，中心装置200起动该新的远端装置R_i。在方框224期间，中心装置确定将远端装置R_i与中心装置相连的线路的传递函数H_i(f)和距离d_i。对H_i(f)和d_i的确定可以用任何合适的方式来完成。如本领域公知的，可以用定时和对准信号(training signal)确定H_i(f)和d_i的值。

在起动后，在方框227，中心装置通过比较当前正在工作的其余远端装置的距离，确定R_i是否为最远的远端装置。如果R_i不是最远的远端装置，那么中心装置200行至方框230，并对R_i的输出整形。中心装置为R_i提供R_i之发射PSD的合适整形因子，以便降低线路(i)在其他较长线路中产生的FEXT。

在一实施例中，整形因子是以下变量的函数：R_i的传递函数H_i(f)、R_i与中心装置之间的距离d_i、最远远端装置的传递函数H_n(f)、最远远端装置与中心装置之间的距离d_n，以及最远远端装置之输出的发射PSD。该关系已在等式5中描述过。在另一实施例中，如等式4所述，可以使用下一个最远远端装置的传递函数、距离的PSD。在又一个实施例中，整形因子是R_i和最远远端装置之传递函数以及PSD_n(f)的函数，以下将对此作进一步的描述。在对R_i完全起动后，过程返回方框222。

如果R_i是最远远端装置，那么过程从方框227行到方框232。在方框232，将远端装置R_i指定为最远的远端装置R_n。在整个可用频率上，将R_n的输出PSD_n(f)设置为最大功率输出。在另一实施例中，还可以为获得最佳数据率将R_n的输出整形，而不是简单地以最大功率发射。依照本发明，可以使用任何其他合适的频率整形。例如，如以下将进一步叙述的，最远远端装置R_n可以只使用可用频率的一部分，而不是所有可用的频率。

过程行到方框235，中心装置确定任何先前起动的远端装置目前是否正在工作。由于在方框227中已经确定新的远端装置是最远的，所以先起动的远端装置都比新的远端装置近。如果这些远端装置在工作，那么中心装置试图在方框238用新的最远远端装置R_n的信息，即H_n(f)和d_n重新起动先前起动的远端装置。在另一实施例中，为了避免服务中断，不重新起动先前起动的远端装置。在又一实施例中，在较近远端装置不工作期间，进行重新起动。一旦已对较近的远端装置重新对准，如果是全部，那么过程返回方框222。如果没有较近的远端装置，那么过程从方框235返回方框222。

在另一实施例中，中心装置可以在实际建立通信系统期间首先确定所有远端装置的长度和线路特性。一般，一旦实际构造了通信系统，远端站和中心站之间的距离就基本上不会变了。一般地说，信道或线路的特性不会随时间而发生明显的变化。中心装置可以在这时收集关于诸信道之传递函数和长度等必要信息，并存储它们。

一旦一远端装置运行，中心装置使可以确定它是哪个远端装置。例如，参照图9a，如果远端装置R₄是第一个运行的远端远端，那么中心装置可以在起动时确定R₄是第四个最近的远端装置。由于已知R₄的位置，并且已经拥有最远远端装置的传递函数H_n(f)和距离d_n，所以中心装置可以在预期R_n会最终运行的情况下对R₄的输出整形。因此，当远端装置R_n运行时，为了减小L₄对L_n产生的远-近FEXT，不需要对R₄重新起动。因此，在建立通信系统时，可以预选确定如何对远端装置的输出整形。当然，当安装新的远端装置，并且信道状况改变时，可以更新被存储的传递函数和线路长度组。

整形过程中从中心装置传送给远端装置的信息量可以变化。在一实施例中，中心装置获取并存储关于所有远端装置的所有信息，并且通知每个远端装置如何对其输出整形。在另一实施例中，远端装置测量一些所需的信息。例如，每个远端装置测量其本身线路的传递函数函数和距离。然后，中心装置仅告诉每个远端装置关于最远远端装置的数据。然后，远端装置便能够计算其输出的所需形状。中心装置还可以简单地告诉远端装置它想接收的所需PSD，并允许远端装置确定必要的整形方式。依照本发明，可以就信息收集和整形进行其他的变换。

在本发明的另一实施例中，用中心装置处接收信号的PSD确定较近远端装置之输出的整形方式。不要求使线路所载的并由中心装置接收的信号产生完全均衡的FEXT，对发射信号进行整形，致使它们的PSD在中心装置处几乎相等。因此，在中心装置处测得的所有信号的PSD曲线应该非常相似，如果不是几乎相等的话。尽管这也可以是上述实施例的结果，但存在细微的差别。

用于根据中心装置处信号的PSD来确定诸信号PSD的关系可以表示为：

‘n’是最长线路的标号，而‘i’是所考虑线路的标号。注意，远端装置与中心装置之间的距离不再是整形信号PSD的因子。设置信号的PSD，使其在中心装置处彼此相等，这可以避免计算远端装置的距离，因为该特定实施例不必使线路上的被接收FEXT均衡。作为代替，仅通过PSD整形(而不是试图使接收机处的远-近FEXT均衡)就可以减小线路产生的远-近FEXT效应。

返回来参照图5所示的本发明的实施例，图10a、11a、12a分别示出了远端装置R₁、R₂和R₃所产生的信号PSD，数据是在中心装置110处测得的，没有经过任何整形。利用等式6定义的关系，对远端装置R₁、R₂和R₃的输出整形，使信号的PSD如图10b、11b和12b所示，这时的数据也在中心装置处测得。从中心装置的角度看，所有三个远端装置是相同的，并且它们一般能处理大致相同量的数据，不会对其余远端装置的工作产生不利的损害。

在另一实施例中，在可用频率的各分段上对远端装置的输出进行整形。可以使用上述PSD整形方式或FEXT均衡整形方式，以及任何其他合适的整形方式。图13a-13c、14a-14b和15示出了图5中位于不同距离处的远端装置所产生的信号的PSD。

图13a、13b和13c分别示出了图5中位于距离d₁、d₂和d₃处的远端装置R₁122所产生的信号的PSD。不通过用整个可用频率发射信号，远端装置R₁的发射频率可仅使用到频率f₁。有许多理由要对可用频率进行分段。一个主要理由是当线路长度增加时，信道的频率范围会缩小。因此，与较短线路上的远端装置相比，较长线路上的远端装置只能使用较小的频带。

图14a和14b分别示出了位于距离d₂和d₃处的远端装置R₂ 123所产生的信号的PSD。参照图14a，R₂在0-f₂的频率上发射信息。但是，由于下一个最远远端装置R₁只在0-f₁的频率范围内发射信号，所以仅在该频率范围内对R₂之发射信号的PSD进行整形。因此，R₂不需要担心以频率f₁-f₂耦合到线路114中的FEXT噪声。远端装置R₂的整形函数可以写成：

其中，‘n’是最远远端装置的标号，而‘k’是讨论中远端装置的标号。P_max是最大功率，但也可以将其他合适的整形功率大小定义为频率f₁-f₂的发射功率。

参照图14b和13c，线路114和116所载信号的PSD在距离d₃处，在到达频率f₁前是相似的。在频率f₁-f₂，只有线路116载送信号，该信号是远端装置R₂的输出。

图15示出了位于线路118上距离d₃处的远端R₃124之发射信号的PSD。注意，R₃在0-f₂频率上发送整形传输，而在f₂-f₃频率范围内发射全功率。另外，在0-f₁频率范围内对传输进行的整形不同于在f₁-f₂范围内对传输的整形。这是由于事实上，在频率范围0-f₁上，最远的远端装置是处于距离d₁处的R₁。但是，在频率范围f₁-f₂内，处于距离d₂处的远端装置R₂是最远远端装置。为了优化通过量，对R₃的传输整形可以就不同的频率范围内利用不同的最远远端装置。对R₃的传输整形可以表示成：

‘n’是在0-f₁频率范围内最远远端装置的标号；‘k’是f₁-f₂频率范围内最远远端装置的标号；而‘l’是正被整形的远端装置的标号。在一实施例中，假设在一给定范围内的最远远端装置正在以最大功率或者可使数据率最大的任何其他预定的功率发射信息。

本发明还可以应用于单载波或无载波的通信系统，诸如QAM和CAP。如图6a所示，不是在可用的频率范围上分段对信号整形，而是对跨过整个频率范围的单个信号进行整形。

因此，本发明可以降低使用相同频率的不同通信系统之间的远-近FEXT干扰。通过对远端装置进行传输整形(可以根据它们离开中心装置的距离)，可以大大降低远-近FEXT噪声。整形可以在通信的起动阶段进行，从而在实际通信时不要求带宽。本发明可以应用于有线的、多载波的、单载波的和无载波的通信系统。

尽管已参照具体的实施例说明和描述了本发明，但应该理解，本领域的熟练技术人员可以不脱离本发明的精神或范围对公开的实施例进行形式和细节的修改。因此，本发明的范围应该参照所附的权利要求书来确定。

Claims

1.一种用于对两个或多个远端装置与一个中心装置之间的传输进行整形的方法，每个远端装置通过一信道与中心装置耦合，每个远端装置向中心装置发送一传输，其特征在于，所述方法包括以下步骤；

测量所述远端装置中第一远端装置的信道；并且

根据所述第一远端装置之信道的测量结果，调节所述远端装置中第二远端装置的传输；

对所述第二远端装置传输的调节降低了所述第二远端装置之信道与所述第一远端装置之信道之间的串扰。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使远端装置与中心装置耦连的每条信道基本上彼此相邻布置，致使每个远端装置的传输在耦连于发射远端装置的信道与其余信道之间产生串扰。

3.一种用于减小通信系统中串扰的方法，所述通信系统包括一中心装置、两个或多个远端装置、每个远端装置通过一信道与所述中心装置通信耦连，每条信道，其中所述信道彼此相邻布置，致使与一个远端装置的来往传输通过一条信道，在其余信道中的一条或多条信道中产生串话干扰，其特征在于，所述方法包括；

测量所述中心装置与第一远端装置之间的第一信道，并提供所述第一信道的传递函数；并且

调节通过第二信道的传输，所述第二信道使第二远端装置与中心装置通信耦连，所述传输具有一频谱形状，所述调节对通过所述第二信道之传输的频谱形状进行整形，从而降低第一信道中的串话干扰。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括下述步骤：

测量所述第二信道，并提供所述第二信道的传递函数。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，部分地根据所述第一信道的传递函数对通过所述第二信道的传输进行调节。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，部分地根据所述第二信道的传递函数对通过所述第二信道的传输进行调节。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，部分地根据所述第一和第二信道的传递函数对通过所述第二信道的传输进行调节。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述第一信道的测量还提供第一信道的第一长度，以便部分地根据所述第一长度对通过第二信道的传输进行调节。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述第二信道的测量还提供第二信道的第二长度，以便部分地根据所述第二长度对通过第二信道的传输进行调节。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述第二信道的传输包括功率频谱密度，并且在调节通过所述第二信道之传输的步骤中，调节通过第二信道之传输的所述功率频谱密度。

11.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信系统是多载波通信系统。

12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，每种信道从以下组中选择：同轴电缆、对绞线和平坦的线对。

13.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述第二信道的传输是包括多个载波的多载波传输，每个载波的中心频率位于一频率跨度范围内。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述整个频率跨度范围上调节通过所述第二信道的传输。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述频率范围的一个子范围上对所述多个载波的一个子集调节通过所述第二信道的传输。

16.一种通信系统，其特征在于，包括：

一中心装置；和

两个或多个远端装置，每个远端装置能够通过一信道接收和发送一传输，每条信道使所述远端装置与所述中心装置通信耦连，并且每条信道具有一特性；

其中第一远端装置的传输部分地基于第二远端装置的信道特性。

17.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，所述第二远端装置的信道特性是第二远端装置之信道的传递函数。

18.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，第二远端装置的信道特性是所述第二远端装置之信道的长度。

19.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，第二远端装置离开中心装置的距离比第一远端装置远。

20.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，至少部分根据第二远端装置的信道特性对所述第一远端装置的传输进行整形，并且第一远端装置的信道基本上布置在第二远端装置之信道的邻近，致使任何一个信道所载的传输在另一信道上产生串话干扰，对第一远端装置之传输的整形降低了第一远端装置之信道传输在第二远端装置信道上产生串扰。

21.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，对所述第一远端装置的传输进行整形，致使第一远端装置信道所载的传输大致与第二远端装置信道所载的传输相同，所沿第一远端装置信道的长度与第二远端装置信道的长度是共同的。

22.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，对所述第一远端装置的传输进行整形，致使当在中心装置测量时，第一远端装置信道所载的传输大致与第二远端装置信道所载的第二远端装置的传输在频谱上相同。

23.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，第一远端装置的传输是包括多个载波的多载波传输，每个载波的中心频率在一频率跨度范围内。

24.如权利要求23所述的通信系统，其特征在于，在整个频率跨度上对多载波传输整形。

25.如权利要求23所述的通信系统，其特征在于，在所述频率范围的一个相应子范围上就所述多个载波的一个子集对多载波传输整形。

26.一种用于通信系统的收发信机，其特征在于，所述收发信机是所述通信系统中包含的两个或多个收发信机中的一个，所述通信系统还包括一中心装置、每个远端装置通过一信道与中心装置通信耦连，每条信道具有一特性，其特征在于，所述收发信机通过一信道向中心装置发送一信号，对所述信号进行频谱整形，以便降低信号在通过该信道传播时对其余信道产生的干扰。

27.如权利要求26所述的收发信机，其特征在于，部分地根据其余信道中的一个信道的特性对所述信号整形。

28.如权利要求27所述的收发信机，其特征在于，所述特性是所述其余信道中一条信道的长度。

29.如权利要求27所述的收发信机，其特征在于，所述特性是所述其余信道中一条信道的传递函数。

30.如权利要求26所述的收发信机，其特征在于，由所述中心装置发射并通过所述信息传输的信号是包括多个载波的多载波信号，每个载波的中心频率在一频率跨度的范围内。

31.如权利要求30所述的收发信机，其特征在于，在所述频率范围的一个相应子范围上就所述多个载波的一个子集对多载波传输整形。

32.一种用于通信系统的中心装置，所述通信系统包括两个或多个远端装置，每个远端装置通过一信道与中心装置通信耦连，所述远端装置向所述中心装置发送和接收传输，其特征在于，所述中心装置测量第一远端装置之第一信道的特性，并且根据所述第一信道特性调节第二信道所载第二远端装置的传输，对所述第二远端装置传输的调节降低了由第二信道所载传输产生的并被第一信道接收的串音干扰。

33.如权利要求32所述的中心装置，其特征在于，中心装置部分地根据第一信道的特性来调节第二远端装置的传输，所述第一信道的特性是选自以下组的一个或多个特性：第一信道的长度和第一信道的传递函数。

34.如权利要求32所述的中心装置，其特征在于，所述中心装置测量第二信道的特性，并部分地根据第二信道的特性调节第二信道的传输，所述第二信道的是是选自以下组的一个或多个特性：第二信道的长度和第二信道的传递函数。

35.如权利要求32所述的中心装置，其特征在于，所述中心装置通过向第二远端装置提供第一信道特性的测量结果，来调节第二远端装置的传输。

36.如权利要求32所述的中心装置，其特征在于，通过向第二远端装置提供所需的功率频谱密度，使所述第二远端装置以一发射功率频谱密度发射，以便中心装置调节第二远端装置的传输，使中心装置接收所需的功率频谱密度。

37.如权利要求32所述的中心装置，其特征在于，第二远端装置的传输是包括多个载波的多载波信号，每个载波的中心频率在一频率跨度的范围内。

38.如权利要求36所述的中心装置，其特征在于，在所述频率范围的一个相应子范围上就所述多个载波的一个子集调节多载波传传输。

39.一种对多个远端装置与一个中心装置之间的传输进行整形的方法，每个远端装置通过一信道与所述中心装置耦连，每个远端装置向中心装置发送传输，每个传输具有一频谱，所述方法包括以下步骤：

调节其余远端装置的传输，以便当中心装置接收时，所有多个远端装置的传输都具有大致相同的频谱；

对第二远端装置之传输的调节降低了第二远端装置信道与第一远端装置信道之间的串扰。

40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，在调节中心装置的步骤中，在起动其余远端装置期间，向所述其余远端装置提供所需的接收频谱。

41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

每个所述其余的远端装置测量将每个所述其余远端装置与中心装置耦连的相应信道；并且

每个所述远端装置根据对所述相应信道的测量结果以及中心装置提供的所需接收频谱来调节其传输。