ES2632281T3 - Operación de vectorización mejorada con desagrupación de bucle único - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de gestión de recursos de transmisión usados para comunicar a través de una pluralidad de líneas (50) de abonado mutuamente interferentes, y que comprende asignar una gama (60) de frecuencia común a través de la cual los primeros conjuntos de portadoras están configurados para comunicación a través de las respectivas de la pluralidad de líneas de abonado, en el que la pluralidad de líneas de abonado se despachan entre una pluralidad de procesadores (21) de vectorización autónomos configurados para mitigar la diafonía entre líneas de abonado acopladas a los mismos, organizando de esta manera la pluralidad de líneas de abonado en una pluralidad de distintos grupos (G1, G2) de vectorización, y en el que el procedimiento comprende adicionalmente asignar una pluralidad de gamas (71, 72) de frecuencia disjuntas adicionales a los respectivos de la pluralidad de grupos de vectorización a través de los cuales los segundos conjuntos de portadoras están configurados para comunicación mejorada a través de las respectivas de la pluralidad de líneas de abonado, estando configurados los segundos conjuntos de portadoras a través de las respectivas gamas de frecuencia disjuntas asignadas a los respectivos grupos de vectorización a los que pertenecen las respectivas líneas de abonado.

Description

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DESCRIPCION

Operacion de vectorizacion mejorada con desagrupacion de bucle unico Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a la mitigacion de diafoma dentro de un sistema de comunicacion alambrico. Antecedentes tecnicos de la invencion

La diafoma (o interferencia inter-canal) es una fuente principal de deterioro de canal para sistemas de comunicacion alambrica de Multiple Entrada Multiple Salida (MIMO), tales como sistemas de comunicacion de Lmea Digital de Abonado (DSL).

A medida que aumenta la demanda de velocidades de datos mas altas, los sistemas de DSL estan evolucionando hacia bandas de frecuencia mas altas, en las que la diafoma entre lmeas de transmision vecinas (es decir lmeas de transmision que estan en proximidad cercana a traves de una parte o la totalidad de su longitud, tales como pares de cobre trenzado en un agrupamiento de cables) es mas pronunciada (cuanto mas alta es la frecuencia, mayor el acoplamiento).

Se han desarrollado diferentes estrategias para mitigar la diafoma y maximizar el caudal efectivo, alcance y estabilidad de lmea. Estas tecnicas estan evolucionando gradualmente de tecnicas de gestion espectral estatica o dinamica a coordinacion de senal de multiples usuarios (vectorizacion en el presente documento mas adelante).

Una tecnica para reducir la interferencia inter-canal es la precodificacion de senal conjunta: los sfmbolos de datos de transmision se pasan conjuntamente a traves de un precodificador antes de transmitirse a traves de los respectivos canales de comunicacion. El precodificador es de manera que la concatenacion del precodificador y los canales de comunicacion dan como resultado poca o ninguna interferencia inter-canal en los receptores.

Una tecnica adicional para reducir la interferencia inter-canal es el post-procesamiento de senal conjunta: los sfmbolos de datos de recepcion se pasan conjuntamente a traves de un postcodificador antes de detectarse. El postcodificador es de manera que la concatenacion de los canales de comunicacion y el postcodificador dan como resultado poca o ninguna interferencia inter-canal en los receptores.

Mas formalmente, un sistema vectorizado puede describirse mediante el siguiente modelo lineal:

Y(k) = HCk)X(k) + Z(k) (1),

en el que el vector complejo de N componentes X, respectivamente Y, indica una representacion de frecuencia discreta, como una funcion del mdice de portadora k, de los sfmbolos transmitidos a traves de, respectivamente recibidos desde, los N canales vectorizados,

en el que la matriz compleja de NxN H se hace referencia como la matriz de canal: el componente de orden (n,m) Hnm de la matriz de canal H describe como el sistema de comunicacion produce una senal en la enesima salida de canal en respuesta a una senal que se transmite a la emesima entrada de canal; los elementos diagonales de la matriz de canal describen el acoplamiento de canal directo, y los elementos fuera de la diagonal de la matriz de canal (tambien denominados como los coeficientes de diafoma) describen el acoplamiento inter-canal, y en el que n el vector complejo de N componentes Z indica ruido aditivo a traves de los N canales, tal como Interferencia de Frecuencia de radio (RFI) o ruido termico.

La precodificacion de senal lineal y el post-procesamiento se implementan ventajosamente por medio de productos matriciales.

Corriente abajo, el precodificador lineal realiza un producto matricial en el dominio de la frecuencia de un vector de transmision U(k) con una matriz de precodificacion P(k), es decir X(k)=P(k)U(k) en la ecuacion (1), siendo la matriz de precodificacion P(k) de manera que la matriz de canal global H(k)P(k) esta diagonalizada, lo que significa que los coeficientes fuera de la diagonal del canal global H(k)P(k), y por lo tanto la interferencia inter-canal, se reducen a casi cero.

De manera practica, y como una aproximacion de primer orden, el precodificador superpone senales de precompensacion de diafoma anti-fase a traves de la lmea vmtima junto con la senal directa que interfiere de manera destructiva en el receptor con las senales de diafoma reales desde las respectivas lmeas perturbadas.

Corriente arriba, el postcodificador lineal realiza un producto matricial en el dominio de la frecuencia del vector de recepcion Y(k) con una matriz de cancelacion de diafoma Q(k) para recuperar el vector de transmision U(k) (despues de ecualizacion de canal y normalizacion de potencia), siendo la matriz de cancelacion de diafoma Q(k) de manera que la matriz de canal global Q(k)H(k) esta diagonalizada, lo que significa que los coeficientes fuera de la diagonal del canal global Q(k)H(k), y por lo tanto la interferencia inter-canal, se reducen a casi a cero.

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La vectorizacion de senal se realiza tfpicamente dentro de un nodo de acceso, en el que todos los sfmbolos de datos transmitidos de manera concurrente a traves de, o recibidos desde, todas las lmeas de abonado estan disponibles. Por ejemplo, la vectorizacion de senal se realiza ventajosamente dentro de un Multiplexor de Acceso de Lmea Digital de Abonado (DSLAM) desplegado en una Oficina Central (CO) o como una unidad remota alimentada por fibra mas cerca de las instalaciones del abonado (armario en la calle, armario de poste, etc.). La precodificacion de senal es particularmente apropiada para comunicacion corriente abajo (hacia las instalaciones del cliente), mientras el post- procesamiento de senal es particularmente apropiado para comunicacion corriente arriba (desde las instalaciones del cliente).

La eleccion del grupo de vectorizacion, es decir el conjunto de lmeas de comunicacion, las senales de las cuales se procesan conjuntamente, es bastante cntico para conseguir buenos rendimientos de mitigacion de diafoma. Dentro de un grupo de vectorizacion, cada lmea de comunicacion se considera como una lmea perturbadora que induce diafoma en las otras lmeas de comunicacion del grupo, y la misma lmea de comunicacion se considera como una lmea votima que recibe diafoma desde las otras lmeas de comunicacion del grupo. La diafoma desde lmeas que no pertenecen al grupo de vectorizacion se trata como ruido externo y no se cancela.

De manera ideal, el grupo de vectorizacion debena coincidir con el conjunto total de lmeas de comunicacion que ffsicamente y de manera notable interaction entre si Ademas, pueden evitarse restricciones legales o tecnicas como un enfoque exhaustivo, caso en el que el grupo de vectorizacion incluina un subconjunto unicamente de todas las lmeas que interaction ffsicamente, produciendo de esta manera ganancias de vectorizacion limitadas.

Por ejemplo, los reguladores en ciertos pafses requieren tener Desagrupacion de Sub-Bucle (SLU), mediante la cual una nueva compafua proveedora de telecomunicaciones conocida como una Operadora de Intercambio Local en Condiciones de Competencia (CLEC) se le concede un acceso ffsico a la planta de cobre, y se le permite instalar su propio equipo de red junto al equipo de red de la Operadora de Intercambio Local Titular (ILEC). En este modelo desplegado, las lmeas de diferentes operadores tfpicamente comparten el mismo cable o agrupamiento de cable. Como las lmeas estan conectadas a diferente equipo de red que no esta coordinado, las ganancias de vectorizacion resultantes se reducen y pueden ser tan bajas como del 5 al 10 % dependiendo de los niveles de diafoma de los perturbadores “externos”.

En algunos pafses, la SLU se ha omitido en el caso de lugar de despliegues de vectorizacion la ILEC o cualquier operador designado suministra un acceso a los flujos de bits de Capa 2 (L2) o de Capa 3 (L3) individuales del abonado en uno o mas puntos de agregacion central. Los otros operadores se conectan a los puntos de agregacion y toman los flujos de bits relevantes desde sus respectivos abonados.

Una segunda opcion podna ser posibilitar la vectorizacion “DSLAM cruzada” mientras se permite a los operadores usar sus propios suministradores de equipo. Aunque, esto podna ser factible desde un punto de vista teorico y tecnico, significa que las interfaces de vectorizacion no normalizadas y los algoritmos necesitan acordarse entre competidores, lo que hace la solucion practicamente poco factible.

Los siguientes antecedentes de la tecnica, que pueden considerarse como utiles para entender la presente invencion y su relacion a la tecnica anterior, se reconocen adicionalmente y se analizan brevemente.

La solicitud PCT titulada “A communication Apparatus Having Dynamic spectrum Management capabilities”, publicada el 16 de junio de 2011 con el numero de publicacion WO 2011/070564 A1, desvela un aparato de comunicacion en una red de comunicacion de acceso que comprende al menos dos motores de vectorizacion para manejar trafico. Cada uno de los al menos dos motores de vectorizacion son operativos para recibir senales de datos asociadas con una pluralidad de respectivos modems de xDsL, realizar operaciones matematicas en datos contenidos en dichas senales de datos recibidas y/o en datos contenidos en senales de datos que estan a punto de transmitirse, y transportar senales a dichos respectivos modems de xDsL para posibilitar reduccion sustancial de la diafoma entre transmisiones transportadas a/desde dichos respectivos modems de xDsL. El aparato de comunicacion esta caracterizado adicionalmente porque todos los motores de vectorizacion estan localizados por separado de las tarjetas de lmea de xDsL. Preferentemente, cada uno de los motores de vectorizacion esta adaptado para realizar operaciones de Gestion de Espectro Dinamico asociadas con un grupo de binarios entre todos los binarios asignados a los modems de xDsL.

El informe tecnico titulado “Methods for supporting vectoring when Multiple service Providers share the cabinet Area" de Colmegna y col, publicado por ASSIA y FASTWEB en abril de 2012, analiza el problema de vectorizacion en presencia de SLU. Y lo hace tambien el artoulo tecnico titulado “vectoring in DSL Systems: Practices and Challenges” de Mamoun Guenach y col, publicado durante la conferencia global de telecomunicacion del IEEE en diciembre de 2011, y el artmulo tecnico titulado “Unbundling in optica7 Access Networks: Focus on Hybrid FibervDSL and TWDM-PON” de Gaudino y col, publicado durante la conferencia italiana Fotonica AEIT en fotonica en mayo de 2014.

Sumario de la invencion

Es un objeto de la presente invencion mejorar rendimientos de vectorizacion en el caso de SLU.

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De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, un procedimiento para gestionar recursos de transmision usado para comunicar a traves de una pluralidad de lmeas de abonado mutuamente interferentes comprende asignar una gama de frecuencias comun a traves de la cual los primeros conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado. La pluralidad de lmeas de abonado se despachan entre una pluralidad de procesadores de vectorizacion autonomos configurados para mitigar la diafoma entre lmeas de abonado acopladas a los mismos, organizando de esta manera la pluralidad de lmeas de abonado en una pluralidad de distintos grupos de vectorizacion. El procedimiento comprende adicionalmente asignar una pluralidad de gamas de frecuencias disjuntas adicionales a los respectivos de la pluralidad de grupos de vectorizacion a traves de los cuales los segundos conjuntos de portadoras estan configurados para comunicaciones mejoradas a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado. Los segundos conjuntos de portadoras estan configurados a traves de las respectivas gamas de frecuencias disjuntas asignadas a los respectivos grupos de vectorizacion a los que pertenecen las respectivas lmeas de abonado.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, un gestor de red para gestionar recursos de transmision usados para comunicar a traves de una pluralidad de lmeas de abonado mutuamente interferentes esta configurado para asignar una gama de frecuencias comun a traves de la cual los primeros conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado. La pluralidad de lmeas de abonado se despachan entre una pluralidad de procesadores de vectorizacion autonomos configurados para mitigar la diafoma entre lmeas de abonado acopladas a los mismos, organizando de esta manera la pluralidad de lmeas de abonado en una pluralidad de distintos grupos de vectorizacion. El gestor de red esta configurado adicionalmente para asignar una pluralidad de gamas de frecuencias disjuntas adicionales a los respectivos de la pluralidad de grupos de vectorizacion a traves de los cuales los segundos conjuntos de portadoras estan configurados para comunicaciones mejoradas a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado. Los segundos conjuntos de portadoras estan configurados a traves de las respectivas gamas de frecuencias disjuntas asignadas a los respectivos grupos de vectorizacion a los que pertenecen las respectivas lmeas de abonado.

De acuerdo con otro aspecto mas de la invencion, un transceptor esta configurado para operar un canal de comunicacion a traves de una lmea de abonado con un primer y segundo conjunto de portadoras configurados como para el procedimiento anterior.

Un transceptor de este tipo puede formar parte de un nodo de acceso que soporta comunicacion alambrica desde/a dispositivos de abonado a traves de una planta de cobre, tal como un DSLAM, un conmutador de Ethernet, un encaminador de borde, etc., y desplegado en una CO o como una unidad remota alimentada por fibra mas cerca de las instalaciones del abonado (armario en la calle, armario de poste, etc.).

Un transceptor de este tipo puede formar tambien parte de un dispositivo de abonado que soporta comunicacion alambrica a traves de una lmea de abonado, tal como un modem, una pasarela, un ordenador personal, etc.

En una realizacion de la invencion, las gamas de frecuencias disjuntas se determinan basandose en un criterio de equidad entre la pluralidad de grupos de vectorizacion.

En una realizacion de la invencion, el criterio de equidad tiene por objeto equilibrar tasas de bits conseguibles a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado.

En una realizacion de la invencion, el criterio de equidad tiene por objeto garantizar una tasa de bits minima conseguible a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado.

En una realizacion de la invencion, las gamas de frecuencias disjuntas estan situadas por encima de la gama de frecuencias comun.

En una realizacion de la invencion, las gamas de frecuencias disjuntas comprenden individualmente dos o mas gamas de frecuencia no adyacentes.

En una realizacion de la invencion, las gamas de frecuencias disjuntas se definen mediante enmascaramiento espectral disjunto de una gama de frecuencias comun adicional.

En una realizacion de la invencion, la mitigacion de diafoma entre la pluralidad de lmeas de abonado que pertenecen al mismo grupo de vectorizacion se restringe al segundo conjunto de portadoras.

En una realizacion de la invencion, la pluralidad de lmeas de abonado son lmeas de Lmea Digital de Abonado DSL.

Las realizaciones de un procedimiento de acuerdo con la invencion corresponden con las realizaciones de un gestor de red de acuerdo con la invencion y con las realizaciones de un transceptor de acuerdo con la invencion.

La presente invencion propone usar la tecnica de Duplexacion de Division de Frecuencia (FDD) a traves de una gama de frecuencias extendida basandose en la topologfa de vectorizacion, es decir la asociacion entre las lmeas de abonado y los respectivos grupos de vectorizacion. La gama de frecuencias extendida se divide en bandas de frecuencia no solapante, y cada banda de frecuencia disjunta (o un conjunto de la misma) se asigna a diferentes

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grupos de vectorizacion controlados por diferentes operadores (y por lo tanto no coordinados entre sf). Por banda de frecuencia, unicamente las lmeas de un operador estan activas, permitiendo las ganancias de vectorizacion optimas en esa banda.

La gama de frecuencias extendida se elige preferentemente por encima de una gama de frecuencias compartida que se usa para comunicacion nominal. Por ejemplo, se puede usar la gama de frecuencias adicional que abarca de 17,6 a 30 o 34 MHz situada por encima del perfil VDSL2 17a.

Breve descripcion de los dibujos

Los anteriores y otros objetos y caractensticas de la invencion seran mas evidentes y la misma invencion se entendera mejor haciendo referencia a la siguiente descripcion de una realizacion tomada en conjunto con los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 representa una vista general de una planta de acceso con SLU;

- la figura 2 representa esquemas de asignacion de frecuencia como para la presente invencion;

- la figura 3 representa detalles adicionales acerca de un nodo de acceso; y

- la figura 4 representa tasas de bits conseguibles con la presente invencion para diversas longitudes de bucle. Descripcion detallada de la invencion

Se observa en la figura 1 una planta de acceso 1 con SLU. La planta de acceso comprende dos nodos de acceso instalados y controlados por dos operadores diferentes. Tfpicamente, los dos nodos 20 de acceso comparten una localizacion comun, tal como en una co, o estan dentro de un armario compartido o co-localizado. Los nodos 20 de acceso estan acoplados mediante una o mas fibras opticas a respectivas unidades 10 de red, y acoplados adicionalmente mediante respectivas lmeas 50 de abonado al Equipo de Instalaciones de Cliente (CPE) 30 en diversas instalaciones de abonado.

Las lmeas 50 de abonado acopladas a los dos nodos 20 de acceso se agrupan todas juntas en un agrupamiento comun o cable 40, y por lo tanto inducen diafoma entre sf, y a continuacion recorren a traves de los segmentos de bucle especializados para conexion final a las instalaciones del abonado. El medio de transmision esta compuesto tfpicamente de Pares Trenzados no apantallados (UTP) de cobre.

Los nodos 20 de acceso comprenden individualmente una o mas unidades 21 de procesadores de vectorizacion (o VPU) para procesar conjuntamente los sfmbolos de datos que se han de transmitir a traves de, o recibirse desde, las lmeas 50 de abonado para mitigar la diafoma inducida dentro del segmento 40 de acceso comun y para aumentar las velocidades de datos de comunicacion conseguibles a traves de las respectivas lmeas 50 de abonado.

Ademas, las VPU 21 operan de manera autonoma unas de las otras y por lo tanto unicamente cancelan la diafoma entre sus propias respectivas lmeas de abonado. La diafoma inducida por las lmeas de abonado acopladas a otros nodos de acceso no se cancela y se trata como ruido externo. Por ejemplo, la diafoma inducida por las lmeas 503 y 504 de abonado en las lmeas 501 y 502 de abonado no se cancela por la VPU 211; en el lado opuesto, la diafoma inducida por las lmeas 501 y 502 de abonado en las lmeas 503 y 504 de abonado no se cancela por la VPU 212. Las lmeas 50 de abonado se organizan por lo tanto en dos grupos G1 y G2 distintos de vectorizacion. En consecuencia, las ganancias de vectorizacion estan limitadas y diffcilmente superan del 5 al 10 %.

Se observa en la figura 2 varios esquemas de asignacion de frecuencia como para la presente invencion que tiene por objeto mejorar el rendimiento de vectorizacion en caso de SLU.

Como una realizacion ilustrativa, todas las lmeas de abonado son lmeas VDSL2 operadas inicialmente con una gama 60 de frecuencias nominal que abarca de 25 kHz o 138 kHz hasta 17,6 MHz y que corresponde al perfil de VDSL2 17a. La gama 60 de frecuencias nominal se extiende a continuacion con una gama 70 de frecuencias (o VPLUS) que abarca de 17,6 MHz hasta 30 o 34 MHz. Las gamas 60 y 70 de frecuencias incluyen las sub-bandas de frecuencia asignadas a las respectivas direcciones corriente arriba y corriente abajo (no mostradas).

Aunque la gama 60 de frecuencias se comparte entre diversos operadores, realizando la operacion de vectorizacion en esa banda sub-optima como se ha mencionado anteriormente, la gama 70 de frecuencias extendida se divide en bandas de frecuencia disjuntas asignadas individualmente a los respectivos operadores (veanse las bandas 71 a 78 de frecuencia en la figura 2), y por encima de los respectivos grupos de vectorizacion gestionados por estos operadores. De esta manera, la operacion de vectorizacion a traves de la gama 70 de frecuencias extendida es optima ya que unicamente las lmeas de un operador se esperan transmitir en cualquier frecuencia de portadora dada.

Las bandas de frecuencia no solapante se definen mediante respectivas frecuencias de division (veanse las frecuencias f1 a f8 en la figura 2). El numero de frecuencias de division depende del numero de operadores que necesita ser servido asf como en el esquema de asignacion de frecuencia que se use.

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Las frecuencias de division pueden predeterminarse (por ejemplo, definicion por todo el pa^s mediante el regulador nacional); o pueden configurarse unas frecuencias de division diferentes por localizacion de armario.

Las frecuencias de division no dividen necesariamente la gama 70 de frecuencias extendida en gamas de igual longitud, sino en su lugar pueden ajustarse mediante una herramienta de software externo para hacer el mejor compromiso entre todos los operadores presentes en el agrupamiento. Por ejemplo, las frecuencias de division pueden determinarse para proporcionar igual equidad hacia todos los operadores para tantas longitudes de bucle como sean posible, o como alternativa pueden proporcionar igual equidad para conseguir una tasa de bits garantizada minima hacia todos los operadores (por ejemplo, todos los operadores debenan poder conseguir 70 Mbps hasta una longitud de bucle maxima dada).

Cabe destacar que intercalar las respectivas bandas de frecuencia asignadas a los respectivos operadores, tal como se representa en la representacion inferior de la figura 2 (esquema de variante con 3 operadores), mejora la equidad entre los operadores.

Se observa en la figura 3 mayores detalles acerca de un acceso 100 y los CPE 200 configurados para operar como para la presente invencion. El nodo 100 de acceso esta acoplado a N CPE 200i a 200n a traves de N respectivas lmeas de abonado Li a Ln, que se supone que forman parte de un grupo de vectorizacion dado.

El nodo 100 de acceso comprende:

- N transceptores 110i a 110n;

- una VPU 120;

- una unidad 130 de control de vectorizacion (o VCU) para controlar la operacion de la VPU 120; y

- un controlador 140 de comunicacion (o CTRL).

Los CPE 200 comprenden individualmente un transceptor 210.

Los transceptores 110 estan acoplados individualmente a la VPU 120, a la VCU 130, al controlador 140 de comunicacion y a los transceptores 210 remotos mediante las lmeas de abonado Li a Ln. La VCU 130 esta acoplada adicionalmente a la VPU 120. El controlador 140 de comunicacion esta acoplado adicionalmente a una red 320 de comunicacion de datos a un gestor 310 de red (o NM).

El controlador 140 de comunicacion configura los parametros de comunicacion usados por los transceptores 110 y 210 a traves de las lmeas de abonado L1 a Ln. El controlador 140 de comunicacion opera bajo el control administrativo del gestor 310 de red.

Mas espedficamente, el gestor 310 de red determina las gamas de frecuencia que deberan usarse para comunicar a traves de las lmeas de abonado L1 a Ln. El gestor 310 de red determina una primera gama de frecuencias nominal que se usara por todos los operadores y que corresponde por ejemplo a la gama de frecuencias de VDSL2 17a que abarca desde 138 Khz hasta 17,6 MHz, y una segunda gama de frecuencias extendida para uso especializado por un operador unicamente. La segunda gama de frecuencias es un subconjunto de la gama 70 de frecuencias extendida que abarca desde 17,6 MHz hasta 30 o 34 MHz.

El gestor 310 de red puede adaptar la segunda gama de frecuencias basandose en mediciones de canal realizadas a traves de las lmeas de abonado L1 a Ln por los transceptores 110 y 210 para ajustarse mejor a un despliegue de red particular. Las mediciones de canal pueden hacer referencia por ejemplo a mediciones de Relacion de Senal a Ruido (SNR), mediciones de perdida de trayectoria o mediciones de longitud de bucle.

La primera y segunda gamas de frecuencia se definen por medio de una mascara de operadora CARMASK. CARMASK es un parametro de Base de Informacion de Gestion (MIB) cuyo valor se controla por el gestor 310 de red (vease {CARMAsKn}n=1..N en la figura 3). El parametro CARMASK comprende una lista de gamas de frecuencias permisibles, cada una definida como un mdice de frecuencia de inicio seguido por un mdice de frecuencia final. No se permite transmision fuera de estas gamas, lo que significa que la ganancia de las portadoras cuyo mdice esta fuera de estas gamas se establece a cero. Las ganancias de las portadoras restantes se establecen de acuerdo con una mascara de Densidad Espectral de Potencia (PSD) predeterminada aplicable a un despliegue de red particular.

Un enmascaramiento espectral de este tipo permite que diferentes operadores usen bandas de frecuencia no solapante definidas a partir de una banda de frecuencia extendida comun.

El controlador 140 de comunicacion pasa parametros de CARMASK a los respectivos transceptores 110. Los transceptores 110 configuran el conjunto de portadoras soportadas en las direcciones corriente abajo y corriente arriba desde el plano de banda, que define las respectivas bandas de comunicacion corriente abajo y corriente arriba para un perfil de transmision dado, teniendo en cuenta debidamente las restricciones impuestas por el parametro CARMASK. La portadora corriente arriba establecida se comunica a continuacion al transceptor 210 remoto durante la inicializacion (vease {SUPPORTEDCARUSn}n=1..N en la figura 3).

Los transceptores 110 y 210 comprenden respectivamente:

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- un Procesador de Senales Digitales (DSP) 111; y

- un Extremo Frontal Analogico (AFE) 112.

Los AFE 112 y 212 comprenden individualmente un Convertidor de Digital a Analogico (DAC) y un Convertidor de Digital a Analogico (ADC), un controlador de lmea para amplificar la senal de transmision y para controlar la lmea de transmision, y un Amplificador de Ruido Bajo (LNA) para amplificar la senal de recepcion con tan poco ruido como sea posible.

Los AFE 112 y 212 comprenden adicionalmente un filtro de transmision y un filtro de recepcion para confinar la energfa de senal dentro de las bandas de frecuencia de comunicacion apropiadas mientras se rechaza la interferencia fuera de banda. Los filtros de transmision y recepcion estan disenados de acuerdo con una gama de frecuencias predeterminada que comprende tanto la gama de frecuencias compartida como extendida a traves de la cual se espera que operen los transceptores 110 y 210.

En el caso de operacion de Duplexacion por Division de Frecuencia (FDD) donde las comunicaciones corriente arriba y corriente abajo operan simultaneamente a traves del mismo medio de transmision en distintas bandas de frecuencia y no solapantes, los AFE 112 y 212 comprenden adicionalmente un tnbrido para acoplar la salida del transmisor al medio de transmision y el medio de transmision a la entrada del receptor mientras se consigue baja relacion de acoplamiento de transmisor-receptor. El AFE puede acomodar adicionalmente filtros de cancelacion de eco para reducir la relacion de acoplamiento en una mayor extension.

En caso de operacion de Division por Duplexacion de Tiempo (TDD) donde las comunicaciones corriente abajo y corriente arriba operan a traves de la misma banda de frecuencia pero en distintos intervalos de tiempo y no solapantes, el tnbrido puede omitirse ventajosamente ya que el transmisor y el receptor operan en modo alterno: la circuitena de recepcion esta DESCONECTADA (o la senal de recepcion se descarta) mientras la circuitena de transmision esta activa, y a la inversa, la circuitena de transmision esta DESCONECTADA mientras la circuitena de recepcion esta activa.

Los AFE 112 y 212 comprenden adicionalmente circuitena de adaptacion de impedancia para adaptar a la impedancia caractenstica de la lmea de transmision, la circuitena de recorte para recortar cualquier fuente de tension o corriente que tiene lugar a traves de la lmea de transmision, y circuitena de aislamiento (por ejemplo, un transformador) para aislar en CC el transceptor de la lmea de transmision.

Los DSP 111 y 211 estan configurados para operar canales de comunicacion corriente abajo y corriente arriba para transportar trafico de usuario a traves de las respectivas lmeas de transmision.

Los DSP 111 y 211 estan configurados adicionalmente para operar canales de control corriente abajo y corriente arriba que se usan para transportar trafico de control, tal como comandos y respuestas de diagnosis o gestion. El trafico de control esta multiplexado con trafico de usuario a traves del medio de transmision.

Mas espedficamente, los DSP 111 y 211 son para codificar y modular datos de usuario y de control en sfmbolos de datos digitales, y para demodular y decodificar datos de usuario y de control a partir de sfmbolos de datos digitales.

Las siguientes etapas de transmision se realizan tfpicamente dentro de los DSP 111 y 211:

- codificacion de datos, tal como multiplexacion de datos, alineacion de tramas, aleatorizacion, codificacion de correccion de errores e intercalacion;

- modulacion de senal, que comprende las etapas de ordenar las portadoras de acuerdo con una tabla de ordenacion de portadora, analizar el flujo de bits codificado de acuerdo con las cargas de bits de las portadoras ordenadas, y mapear cada porcion de bits en un punto de constelacion de transmision apropiado (con respectiva amplitud y fase de portadora), posiblemente con codificacion Trellis;

- cambio de escala de senal;

- Transformada Rapida de Fourier Inversa (IFFT);

- Insercion de Prefijo dclico (CP); y posiblemente

- generacion de ventanas de tiempo.

Las siguientes etapas de recepcion se realizan tfpicamente dentro de los DSP 111 y 211:

- retirada de CP, y posiblemente generacion de ventanas de tiempo;

- Transformada Rapida de Fourier (FFT);

- Ecualizacion de Frecuencia (FEQ);

- demodulacion y deteccion de senal, que comprende las etapas de aplicar a cada y todas las muestras de frecuencia ecualizadas una cuadncula de constelacion apropiada, el patron de la cual depende de la carga de bits de portadora respectiva, detectar el punto de constelacion de transmision esperado y la correspondiente secuencia de bits de transmision, posiblemente con decodificacion Trellis, y reordenar todas las porciones de bits detectadas de acuerdo con la tabla de ordenacion de portadora; y

- decodificacion de datos, tal como desintercalacion de datos, correccion de errores, desaleatorizacion, desalineacion de tramas y demultiplexacion.

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Algunas de estas etapas de transmision o recepcion pueden omitirse, o algunas etapas adicionales pueden estar presentes, dependiendo de la tecnologfa de comunicacion digital exacta que se este usando.

Los DSP 111 estan configurados adicionalmente para suministrar muestras de frecuencia de transmision a la VPU 120 antes de la etapa de Transformada Rapida de Fourier inversa (IFFT) para precodificacion de senal conjunta, y para suministrar muestras de frecuencia de recepcion a la VPU 120 despues de la etapa de Transformada Rapida de Fourier (FFT) para post-procesamiento de senal conjunta.

Los DSP 111 estan configurados adicionalmente para recibir muestras de frecuencia corregidas desde la VPU 120 para transmision o deteccion adicional. Como alternativa, los DSP 111 pueden recibir muestras de correccion para anadir a las muestras de frecuencia inicial antes de la transmision o deteccion adicional.

La VPU 120 esta configurada para mitigar la diafoma inducida a traves de las lmeas de transmision. Esto se consigue multiplicando un vector de muestras de frecuencia de transmision U por una matriz de precodificacion P para pre-compensar una estimacion de la diafoma esperada (corriente abajo), o multiplicando un vector de muestras de frecuencia de recepcion Y por una matriz de cancelacion de diafoma Q para post-compensar una estimacion de la diafoma sufrida (corriente arriba).

En la matriz P o Q, una fila n representa una lmea vmtima particular Ln, mientras que una columna m representa una lmea perturbadora particular Lm. En la interseccion, el coeficiente de acoplamiento que debena aplicarse a la muestra de frecuencia de transmision o recepcion perturbadora correspondiente para mitigar a traves de la lmea vmtima Ln, la diafoma desde la lmea perturbadora Lm.

Unicamente las lmeas conectadas al nodo 100 de acceso aparecen en la matriz de precodificacion P o en la matriz de cancelacion de diafoma Q. Las lmeas conectadas a otro nodo de acceso y que comparten un agrupamiento comun con las lmeas L1 a Ln no se han de manejar por la VPU 120, y por lo tanto su interferencia no se mitiga.

Se ha de indicar adicionalmente que la VPU 120 puede realizar vectorizacion tanto en las gamas de frecuencias nominal como extendida con ganancias de vectorizacion parcial y completa respectivamente, o pueden centrar los recursos de vectorizacion en la gama de frecuencias extendida unicamente.

La VCU 130 es basicamente para controlar la operacion de la VPU 120, y mas espedficamente para estimar y rastrear los coeficientes de diafoma entre las lmeas de transmision del grupo de vectorizacion, y para inicializar y actualizar los coeficientes de la matriz de precodificacion P y de la matriz de cancelacion de diafoma Q a partir de los coeficientes de diafoma estimados de esta manera.

La VCU 130 empieza en primer lugar configurado las respectivas secuencias piloto corriente abajo para uso mediante los transceptores 110 para estimacion de diafoma corriente abajo, y las secuencias piloto corriente arriba para uso mediante los transceptores 210 para estimacion de diafoma corriente arriba. Las secuencias piloto asignadas de manera activa a las lmeas de abonado L1 a Ln se indican como {Vnt}n=1..N,t=0..T-1, y se eligen a partir de un conjunto de secuencias piloto mutuamente ortogonales. La longitud de las secuencias piloto se indica como T, y es tfpicamente mayor que el numero N de lmeas de abonado.

La VCU 130 recopila respectivos errores del recortador {Ent}n=1..N,t=0..T-1 segun se miden durante la deteccion de los dfgitos piloto mediante los transceptores 210 remotos para comunicacion corriente abajo, y mediante los transceptores 110 locales 1 para comunicacion corriente arriba (vease {Ent} n=1..N,t=0..T-1, k=DS y {Ent}n =1..,N>t=0..T-1, k=US en la figura 3, en la que K=dS y K=US indican el conjunto de portadoras piloto corriente abajo y corriente arriba respectivamente).

La VCU 130 correlaciona una secuencia de T muestras de error sucesivas {Ent}t=0..T-1 en una lmea vfctima dada Ln con la secuencia piloto {Vmt}t=0..T-1 transmitida a traves de una lmea perturbadora respectiva Lm para estimar los coeficientes de diafoma nominal o residual desde la lmea perturbadora Lm en la lmea vmtima Ln (despues de alguna normalizacion de potencia).

La VCU 130 a continuacion determina los coeficientes de la matriz de precodificacion P y de la matriz de cancelacion de diafoma Q desde los coeficientes de diafoma estimados de esta manera por medio de tecnicas tales como inversion de matriz (inversion de primer o segundo orden, inversion total), actualizaciones de matriz aditiva o multiplicativa, etc.

Se observa en la figura 4 una representacion con las tasas de bits corriente abajo esperadas representadas frente a la longitud de bucle aplicable. Las longitudes de bucle que corresponden al 25 centil y 50 centil de distribucion (lo que significa que se espera que el 25 % y el 50 % del numero total de abonados tengan una longitud de bucle menor que o igual a los valores mencionados) se han representado como dos lmeas verticales.

5

10

15

20

25

30

35

40

La curva 401 corresponde al uso de la gama de frecuencias de VDSL 17a nominal unicamente, suponiendo un total de 48 lmeas mutuamente interferentes organizadas en dos distintos grupos de vectorizacion de 24 lmeas de abonado operadas por dos operadores distintos Op. 1 y Op. 2.

La curva 402 y 403 corresponde al uso de tanto la gama de frecuencias de VDSL 17a junto con una gama de frecuencias extendida VPLUS que abarca de 17,6 MHz hasta 30 MHz. La gama de frecuencias VPLUS se divide en dos bandas de frecuencia iguales asignadas al primer y segundo operadores. La primera banda de frecuencia abarca desde 17,6 MHz hasta 24 MHz y se asigna al operador Op. 1; la segunda banda de frecuencia abarca desde 24 MHz hasta 30 MHz y se asigna al segundo operador Op. 2.

Como puede observarse, casi el 60 % de todos los abonados pueden conseguir 100 Mbps como tasa de bits garantizada minima. Tambien, las tasas de bits conseguibles por el primer operador Op. 1 (curva 402) son mas altas que las tasas de bits conseguibles por el segundo operador Op. 2 (curva 403) ya que el primer operador Op. 1 usa una banda de frecuencia inferior que sufre una perdida de trayectoria inferior. Por lo tanto, se puede mover el punto de division de 24 MHz hacia abajo para tener mas equidad entre los operadores Op. 1 y Op. 2 y conseguir las curvas 402 y 403 mas cerca entre sr

Se ha de indicar que el termino 'que comprende' no debena interpretarse como que esta restringido a los medios listados posteriormente. Por lo tanto, el alcance de la expresion 'un dispositivo que comprende medios A y B' no debena estar limitada a dispositivos que consisten unicamente de componentes A y B. Significa que con respecto a la presente invencion, los componentes relevantes del dispositivo son A y B.

Debena observarse adicionalmente que el termino 'acoplado' no debena interpretarse como que esta restringido para dirigir conexiones unicamente. Por lo tanto, el alcance de la expresion 'un dispositivo A acoplado a un dispositivo B' no debena estar limitado a dispositivos o sistemas en los que una salida del dispositivo A esta directamente conectada a una entrada del dispositivo B, y/o viceversa. Significa que existe una trayectoria entre una salida de A y una entrada de B, y/o vice-versa, que puede ser una trayectoria que incluye otros dispositivos o medios.

La descripcion y dibujos ilustran meramente los principios de la invencion. Se apreciara por lo tanto que los expertos en la materia podran idear diversas disposiciones que, aunque no se describen o muestran explfcitamente en el presente documento, incorporan los principios de la invencion. Adicionalmente, todos los ejemplos indicados en el presente documento se pretenden principalmente expresamente para que sean para fines pedagogicos unicamente para ayudar al lector a entender los principios de la invencion y los conceptos contribuidos mediante el inventor o los inventores a profundizar la tecnica, y se han de interpretar como que son sin limitacion a tales ejemplos y condiciones espedficamente indicados. Ademas, todas las sentencias en el presente documento indicando principios, aspectos y realizaciones de la invencion, asf como ejemplos espedficos de la misma, se pretende que abarquen equivalentes de la misma.

Las funciones de los diversos elementos mostrados en las figuras pueden proporcionarse a traves del uso de hardware especializado asf como hardware que pueda ejecutar software en asociacion con software apropiado. Cuando se proporciona mediante un procesador, las funciones pueden proporcionarse mediante un unico procesador especializado, mediante un unico procesador compartido, o mediante una pluralidad de procesadores individuales, algunos de los cuales pueden compartirse. Ademas, un procesador no debena interpretarse que hace referencia exclusivamente a hardware que puede ejecutar software, y puede incluir implfcitamente, sin limitacion, hardware de procesador de senales digitales (DSP), procesador de red, circuito integrado espedfico de la aplicacion (ASIC), campo de matriz de puertas programables (FPGA), etc. Puede incluirse tambien otro hardware, convencional y/o personalizado, tal como memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), y almacenamiento no volatil.

Claims (13)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de gestion de recursos de transmision usados para comunicar a traves de una pluralidad de lineas (50) de abonado mutuamente interferentes, y que comprende asignar una gama (60) de frecuencia

   comun a traves de la cual los primeros conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion a traves de las respectivas de la pluralidad de lmeas de abonado,

   en el que la pluralidad de lineas de abonado se despachan entre una pluralidad de procesadores (21) de vectorizacion autonomos configurados para mitigar la diafoma entre lmeas de abonado acopladas a los mismos, organizando de esta manera la pluralidad de lineas de abonado en una pluralidad de distintos grupos (G1, G2) de vectorizacion,

   y en el que el procedimiento comprende adicionalmente asignar una pluralidad de gamas (71, 72) de frecuencia disjuntas adicionales a los respectivos de la pluralidad de grupos de vectorizacion a traves de los cuales los segundos conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion mejorada a traves de las respectivas de la pluralidad de lineas de abonado, estando configurados los segundos conjuntos de portadoras a traves de las respectivas gamas de frecuencia disjuntas asignadas a los respectivos grupos de vectorizacion a los que pertenecen las respectivas lineas de abonado.
2. 2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que las gamas de frecuencia disjuntas se determinan basandose en un criterio de equidad entre la pluralidad de grupos de vectorizacion.
3. 3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que el criterio de equidad tiene por objeto equilibrar tasas de bits conseguibles a traves de las respectivas de la pluralidad de lineas de abonado.
4. 4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que el criterio de equidad tiene por objeto garantizar una tasa de bits minima conseguible a traves de las respectivas de la pluralidad de lineas de abonado.
5. 5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que las gamas de frecuencia disjuntas estan situadas por encima de la gama de frecuencia comun.
6. 6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que las gamas de frecuencia disjuntas comprenden individualmente dos o mas gamas de frecuencia no adyacentes.
7. 7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que las gamas de frecuencia disjuntas se definen mediante enmascaramiento espectral disjunto de una gama (70) de frecuencia comun adicional.
8. 8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la mitigacion de diafoma entre la pluralidad de lineas de abonado que pertenecen al mismo grupo de vectorizacion se restringe al segundo conjunto de portadoras.
9. 9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de lineas de abonado son lineas de Lmea Digital de Abonado DSL.
10. 10. Un transceptor (110, 210) configurado para operar un canal de comunicacion a traves de una lmea de abonado (Li) con un primer y un segundo conjunto de portadoras configurados como para un procedimiento de

    acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. 11. Un nodo (100) de acceso que comprende un transceptor (110) de acuerdo con la reivindicacion 10.
12. 12. Un equipo (200) de abonado que comprende un transceptor (210) de acuerdo con la reivindicacion 10.
13. 13. Un gestor (310) de red para gestionar recursos de transmision usado para comunicar a traves de una pluralidad de lineas (50) de abonado mutuamente interferentes, y configurado para asignar una gama (60) de frecuencia comun a traves del cual los primeros conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion a traves de las respectivas de la pluralidad de lineas de abonado,

    en el que la pluralidad de lineas de abonado se despachan entre una pluralidad de procesadores (21) de vectorizacion autonomos configurados para mitigar la diafoma entre lineas de abonado acopladas a los mismos, organizando de esta manera la pluralidad de lineas de abonado en una pluralidad de distintos grupos (G1, G2) de vectorizacion,

    y en el que el gestor de red esta configurado adicionalmente para asignar una pluralidad de gamas (71, 72) de frecuencia disjuntas adicionales a los respectivos de la pluralidad de grupos de vectorizacion a traves de los cuales los segundos conjuntos de portadoras estan configurados para comunicacion mejorada a traves de las respectivas de la pluralidad de lineas de abonado, estando configurados los segundos conjuntos de portadoras a traves de las respectivas gamas de frecuencia disjuntas asignadas a los respectivos grupos de vectorizacion a los que pertenecen las respectivas lineas de abonado.