FR2922063A1 - Amelioration des methodes de traitement de la telediaphonie dans les systemes xdsl - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement d'interférences dans un système comportant N lignes actives, ledit procédé comportant une étape de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, une matrice de traitement des interférences étant déterminée à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système,Un tel procédé comporte préalablement à l'étape de détermination de l'inverse de la matrice de réponse du système :- pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, une étape de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de colonne j identifiant la première colonne,- une étape de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+1 et j+1 avec ladite deuxième ligne et une colonne dont l'indice de colonne est identique à l'indice de ligne de ladite deuxième ligne, ou ladite deuxième colonne de ladite matrice de réponse du système et une ligne dont l'indice de ligne est identique à l'indice de colonne de ladite deuxième colonne.

Description

Amélioration des méthodes de traitement de la télédiaphonie dans des systèmes XDSL La présente invention concerne de manière générale le domaine des télécommunications et plus particulièrement le domaine des réseaux d'accès utilisant un câble constitué de lignes en cuivre comme moyen de transmission des données. Dans de tels réseaux d'accès, il est connu d'utiliser des techniques de transmission de données, connues sous le nom de DSL (pour Digital Subscriber Line, ou ligne numérique d'abonné en français). De telles techniques utilisent une modulation multi-porteuses de type DMT (pour Discrete MultiTone, ou multitonalité discrète en français). Dans un réseau d'accès sur paire de cuivre, chaque ligne constitutive du câble relie un multiplexeur à un utilisateur final. Pour un ensemble d'utilisateurs finaux donnés, à l'intérieur d'un même immeuble par exemple, les lignes peuvent être regroupées dans un seul câble connecté à la sortie du multiplexeur. Dans le cadre des techniques DSL, un tel multiplexeur est appelé DSLAM (pour Digital Subscriber Line Access Multiplexor, ou en français multiplexeur d'accès de ligne d'abonné numérique).

A l'intérieur d'un même câble (ou système dans la suite du document), les couplages électromagnétiques entre les différentes lignes sont à l'origine d'interférences qui perturbent la transmission des signaux sur les lignes. Un tel phénomène est appelé phénomène de diaphonie. !I existe deux phénomènes de diaphonie principaux. Un premier type de diaphonie, dit NEXT (pour Near-End CrossTalk, ou paradiaphonie en français) intervient lorsque le signal remontant, c'est à dire un signal allant d'un utilisateur final vers le DSLAM, est couplé avec un signal descendant, c'est-à-dire un signal allant du DSLAM vers un utilisateur final. Un tel phénomène de paradiaphonie est évité en utilisant une technique dite FDD (pour Frequency Division Duplexing, ou en français duplexage par répartition en fréquence).

Un deuxième type de diaphonie, dit FEXT (pour Far-End CrossTalk, ou télédiaphonie en français) intervient quand deux signaux transmis dans un même sens, remontant (des utilisateurs finaux vers le DSLAM) ou descendant, sont couplés. La télédiaphonie constitue une source importante de bruit sur les lignes courtes ce qui représente un inconvénient majeur pour les opérateurs de télécommunications. En effet, cela limite les performances des systèmes, notamment en termes de débit utile. Il est connu de corriger les effets de la télédiaphonie afin d'améliorer les performances du réseau et notamment la qualité de la réception des données et le débit utile du canal de transmission. Dans le sens remontant, la correction de la 10 télédiaphonie consiste à en annuler les effets. Dans le sens descendant, cette correction consiste en la précompensation de ses effets. Ces deux techniques reposent sur une série de calculs à base de matrices dont les divers coefficients représentent la réponse fréquentielle des différentes lignes actives et des coefficients de couplage du système. De telles matrices sont appelées 15 dans la suite du document matrices de réponse d'un système. En effet, afin de déterminer la matrice de précompensation utilisée pour corriger les effets de la télédiaphonie dans le sens descendant, ou d'annulation de la diaphonie dans le sens montant, il est nécessaire de calculer l'inverse de la matrice de réponse du système. Une ligne active est une ligne du système sur laquelle sont transmis des signaux 20 utiles, c'est-à-dire des signaux contenant des données du type voix, vidéo, etc. Cependant, un inconvénient de ces techniques de correction réside dans le fait que de telles opérations, et notamment l'inversion de la matrice de réponse du système, sont complexes à effectuer et réclament une puissance de calcul importante, ce qui est susceptible de limiter la mise en oeuvre de ces technologies. 25 Dans un article intitulé "A low complexity coordinated FEXT cancellation for VDSL" (1 1 th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems, 2004. ICECS 2004. Proceedings of the 2004 13-15 Dec. 2004 Page(s):338 û 341, Leshem, A.; Youming, L), les auteurs proposent d'approcher le calcul de l'inverse de la matrice du canal par le premier ou le second ordre de son développement en série afin de 30 réduire la complexité du calcul d'une matrice de précompensation exprimée en fonction de l'inverse de la matrice de canal.

Cette matrice de précompensation calculée permet de corriger les effets de la télédiaphonie dans le sens descendant. Bien que permettant de réduire la complexité des calculs effectués dans le cadre de la détermination de l'inverse de la matrice de réponse du système, la solution proposée dans cet article n'est pas pleinement satisfaisante tant en termes de performances obtenues qu'en termes de réduction de la complexité des calculs. En effet si la décomposition au premier ordre de la matrice de réponse du système permet de réduire la complexité des calculs de manière satisfaisante, elle entraîne cependant une diminution des performances du système, tel que par 10 exemple une dégradation du débit utile. En effet, les approximations effectuées dans le cadre de cette décomposition au premier ordre ne permettent pas d'offrir une correction de la télédiaphonie suffisante pour offrir une qualité de service satisfaisante. La décomposition au deuxième ordre, si elle permet d'offrir une bonne 15 correction de la télédiaphonie, n'offre pas, cependant une réduction suffisante de la complexité des calculs par rapport à une méthode classique de détermination de l'inverse d'une matrice. De plus, la complexité des calculs mis en oeuvre dans le cadre de la décomposition au deuxième ordre est d'autant plus grande que le nombre d'utilisateurs du système est élevé. 20 Une telle solution ne satisfait donc que partiellement les opérateurs de télécommunications puisqu'elle oblige à choisir entre la réduction de la complexité des calculs et les performances du système. Or l'un des principaux enjeux des opérateurs en télécommunications est d'offrir un débit utile minimum suffisamment élevé de sorte à pouvoir offrir des services de qualité à leurs clients. 25 Il existe, par conséquent, un besoin d'une méthode de détermination d'une matrice de traitement des interférences qui satisfasse aux contraintes fixées par les opérateurs de télécommunications en termes de complexité de calculs et qui permette d'offrir un débit utile minimum suffisamment élevé. A cette fin, l'invention propose un procédé de traitement d'interférences dans 0 un système comportant N lignes actives, ledit procédé comportant une étape de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, une matrice de traitement des interférences étant déterminée à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système. Un tel procédé de traitement est particulier en ce qu'il comporte, préalablement à 5 l'étape de détermination de l'inverse de la matrice de réponse du système : a. pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, une étape de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de 10 colonne j identifiant la première colonne, b. une étape de détermination, parmi l'ensemble des coefficients appartenant à la première ligne et à la première colonne, d'un coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, un tel coefficient appartenant également à une ligne identifiée par un indice de ligne io ou appartenant à une colonne identifiée 15 par un indice de ligne jo, c. une étape de sélection d'une deuxième ligne dont l'indice de ligne i" l'identifiant est égal à io et d'une colonne dont l'indice de colonne j"est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première colonne ou d'une deuxième colonne dont l'indice de 20 ligne j" l'identifiant est égal à jo et d'une ligne dont l'indice de colonne i" est égal à jo lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première ligne , d. une étape de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+1 et j+1 avec ladite deuxième ligne 25 et ladite deuxième colonne, les étapes a, b, c et d étant, le cas échéant, réitérées pour l'ensembles des lignes et des colonnes de la matrice de réponse du système. La réorganisation de la matrice de réponse fréquentielle par des permutations permet d'amener sur les sous- et sur-diagonales de la matrice les coefficients des 30 interférents présentant la plus grande influence sur les performances du système. En effet, une fois les coefficients présentant la plus grande influence sur les performances du système ramenés sur la sur-diagonale ou sur la sous-diagonale de la matrice de réponse du système, il est possible de décomposer l'expression de la matrice de réponse du système sous la forme de l'addition d'une première matrice dite tridiagonale et d'une deuxième matrice dite matrice complémentaire.

Une matrice tridiagonale est une matrice dans laquelle les seuls coefficients non nuls sont les coefficients placés sur la diagonale, la sur-diagonale et la sous-diagonale de la matrice. La matrice complémentaire de la matrice tridiagonale contient, quant à elle, les coefficients n'appartenant pas à la diagonale, la sur-diagonale ou la sous-diagonale de la matrice de réponse du système. Ainsi, les'coefficients de la diagonale, de la sur- diagonale et de la sous-diagonale de la matrice complémentaire sont nuls. Ainsi, la matrice de réponse du système peut s'exprimer comme l'addition d'une matrice tridiagonale dont les coefficients tridiagonaux sont ceux présentant la plus grande influence sur les performances du système et d'une matrice complémentaire dont les coefficients tridiagonaux sont nuls et les autres coefficients correspondent aux coefficients de la matrice de réponse du système de moindre influence sur les performances du système. La décomposition de la matrice de réponse du système en une première matrice tridiagonale et une deuxième matrice complémentaire est alors utilisée pour effectuer un développement en série de l'inverse de la matrice de réponse du système. Le premier ordre de la série donne alors une approximation de l'inverse de la matrice de réponse du système dans laquelle, seul l'inverse de la matrice tridiagonale est déterminé. La détermination de l'inverse d'une matrice tridiagonale étant moins complexe que la détermination de l'inverse d'une matrice classique, le procédé objet de l'invention permet de réduire la complexité des calculs mis en oeuvre pour inverser la matrice de réponse du système. Il est possible d'exprimer la matrice de réponse du système sous une forme telle que la détermination de son inverse présente une complexité moindre que dans les méthodes de l'art antérieur. Selon une particularité du procédé de traitement objet de l'invention, le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système est déterminé parmi l'ensemble des coefficients de ladite première ligne ou de ladite première colonne dont les indices de ligne et de colonne identifiant la ligne ou la colonne de ladite matrice de réponse du système à laquelle ledit coefficient appartient également, est supérieur à l'indice de ligne ou à l'indice de colonne identifiant ladite première ligne ou ladite première colonne. Le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, est déterminé, pour une ligne et une colonne données de la matrice de réponse du système, parmi l'ensemble des coefficients de la ligne dont l'indice de colonne est supérieur à l'indice de la ligne et parmi l'ensemble des coefficients de la colonne dont l'indice de ligne est supérieur à l'indice de la colonne. Ainsi, par exemple, pour une matrice de réponse du système de dimension 5x5, le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système est déterminé, pour la deuxième ligne de la matrice de réponse du système, parmi les coefficients de la ligne appartenant aux troisième, quatrième et cinquième colonnes de la matrice de réponse du système. Ceci permet de réduire le nombre de permutations à effectuer pour obtenir une expression de la matrice de réponse de système dans laquelle les coefficients présentant une grande influence sur les performances du système sont situés sur La sur- diagonale ou sur la sous-diagonale de la matrice de réponse du système. Selon une autre particularité du procédé de traitement objet de l'invention, celui-ci comporte une étape de mémorisation d'un vecteur, dit vecteur de permutation, comprenant l'ordre de permutation des lignes de la matrice de réponse du système. L'ordre de permutation des lignes et des colonnes est mémorisé sous forme d'un vecteur dit vecteur de permutation. La connaissance de l'ordre de permutation des lignes et des colonnes permet de retrouver l'expression d'origine, c'est-à-dire avant permutation, de la matrice de réponse du système.

Selon une autre caractéristique du procédé objet de l'invention, celui-ci comprend, suite à la détermination de la matrice de traitement des interférences, une étape de reconstitution de la matrice de réponse du système à l'aide dudit vecteur de permutation, comprenant l'ordre de permutation des lignes à effectuer pour reconstituer la matrice originelle de réponse du système.

Les lignes de la matrice de réponse du système ayant été permutées, l'ordre d'émission ou de réception des signaux utiles l'est également. Afin de pouvoir reconstituer l'ordre originel des signaux utiles est ainsi pouvoir les traiter correctement ou les acheminer au client destinataire correspondant, il est nécessaire de reconstituer la matrice de réponse du système telle qu'elle était avant l'étape de permutation. Ainsi, le procédé objet de l'invention peut être aussi bien utilisé lors de l'annulation des effets de la télédiaphonie dans le sens remontant ou lors de la précompensation de ses effets dans le sens descendant. A l'aide des informations contenues dans le vecteur de permutation, le terminal récepteur peut reconstituer la matrice de réponse du système originelle. L'invention concerne également un dispositif de traitement d'interférences 10 dans un système comportant N lignes actives, ledit dispositif comportant des moyens de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, et des moyens de détermination, à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du 15 système, d'une matrice de traitement des interférences. Un tel dispositif de traitement est particulier en ce qu'il comporte, des moyens de détermination d'une influence sur les performances du système, des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, des moyens de sélection d'une 20 deuxième ligne identifiée par un indice de ligne i" ou d'une deuxième colonne identifiée par un indice de colonne j", de ladite matrice de réponse du système, l'indice de ligne i" ou l'indice de colonne j" étant identique à un indice de ligne ou un indice de colonne identifiant une ligne ou une colonne à laquelle appartient également ledit coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, 25 des moyens de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne et de colonne sont identiques et directement supérieurs aux indices identifiant la première ligne et la première colonne avec ladite deuxième ligne et ladite deuxième colonne de ladite matrice de réponse du système. L'invention concerne encore un multiplexeur de lignes numériques d'abonnés 30 comprenant un dispositif de traitement d'interférences appartenant à un système comportant N lignes actives, ledit dispositif comportant des moyens de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, et des moyens de détermination, à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système, d'une matrice de traitement des interférences, ledit dispositif comportant, pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, des moyens de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de colonne j identifiant la première colonne, des moyens de détermination, parmi l'ensemble des coefficients appartenant à la première ligne et à la première colonne, d'un coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, un tel coefficient appartenant également à une ligne identifiée par un indice de ligne io ou appartenant à une colonne identifiée par un indice de ligne jo, des moyens de sélection d'une deuxième ligne dont l'indice de ligne i" l'identifiant est égal à io et d'une colonne dont l'indice de colonne j"est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première colonne ou d'une deuxième colonne dont l'indice de ligne j" l'identifiant est égal à jo et d'une ligne dont l'indice de colonne i" est égal à jo lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première ligne et des moyens de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+1 et j+1 avec ladite deuxième ligne et ladite deuxième colonne. L'invention concerne encore un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de 25 traitement d'interférences dans un système comportant N lignes actives selon l'invention lorsque ledit programme est exécuté par un processeur. En permutant les deux colonnes dont les indices de colonne sont identiques aux indices de lignes des deux lignes permutées, les coefficients diagonaux appartenant conjointement aux lignes et aux colonnes permutés restent positionnées 30 sur la diagonale de la matrice de réponse du système. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation particuliers décrits en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente de manière schématique un réseau d'accès sur paire de cuivre utilisant les techniques de transmission DSL, - la figure 2 représente un algorithme de fonctionnement du procédé objet de l'invention, - les figures 3A et 3B représentent respectivement un premier algorithme de fonctionnement du procédé de l'invention dans le cadre d'une transmission descendante de signaux utiles et un deuxième algorithme de fonctionnement du procédé de l'invention dans le cadre d'une transmission remontante de signaux utiles, - la figure 4 représente un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention, - la figure 5 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention. La figure 1 représente un système dans lequel le procédé objet de l'invention est mis en oeuvre. Un tel système comporte un DSLAM 1 connecté à N terminaux utilisateurs 2i, i e{l, N} au moyen d'un câble C, ou système, comprenant N lignes actives Li constituées chacune d'une paire de cuivre servant de milieu de transport bidirectionnel aux données échangées par le DSLAM 1 et les terminaux utilisateurs 2i. Chaque ligne active Li véhicule un signal utile contenant des données soit dans le sens remontant soit dans le sens descendant. Lorsque plusieurs de ces signaux utiles sont transmis dans un même sens, remontant ou descendant, un phénomène de couplage électromagnétique, ou télédiaphonie, intervient entre les différentes lignes actives du système C donnant naissance à des interférences. Ces interférences sont représentées sur la figure 1 par les différentes flèches Fo<, où Fin, représente les interférences dues au signal utile de la ligne active i sur le signal utile de la ligne active k. La présence de ces interférences perturbe la réception des signaux utiles de sorte que le traitement de ces effets permet d'améliorer les performances de la transmission. Dans un système tel que décrit en référence à la figure 1, la relation entre les signaux émis à une fréquence porteuse f donnée, à une première extrémité du canal de transmission C et les signaux reçus à une deuxième extrémité du canal de transmission C peut s'écrire : yf ùHf.xf +nf où xf représente le vecteur unicolonne de dimensions Nxl des signaux émis à la fréquence porteuse f sur les N lignes actives du canal de transmission, 1(f le vecteur unicolonne de dimensions Nxl des signaux reçus, Hf la matrice représentant la réponse fréquentielle des N lignes actives du système à la fréquence porteuse f, ou matrice de réponse du système dans la suite du document, de dimensions NxN et nf un vecteur unicolonne de dimensions Nxl représentant un bruit additif blanc gaussien de puissance No. La diagonale de la matrice Hf correspond aux atténuations des N lignes actives du canal de transmission et les éléments non diagonaux IN avec i j, représentent les coefficients de couplage télédiaphonique entre les différentes lignes actives i et j.

Hf -h k2 h h,i h2L yin hL, Cette matrice est écrite ici pour une fréquence porteuse donnée, dans la suite du document, afin de simplifier les notations, l'indice f est supprimé. En vue de corriger les effets de la télédiaphonie, il est connu d'appliquer un précompensateur ou un annuleur sur l'ensemble des lignes actives du système et 20 pour toutes les fréquences porteuses. Un précompensateur ou un annuleur peut être modélisé sous la forme d'une matrice dite matrice de précompensation ou matrice d'annulation. Une telle matrice est obtenue en calculant l'inverse de la matrice de réponse des N lignes actives du système. 25 Ainsi pour tout système tel que décrit en référence à la figure 1, l'opérateur en télécommunications qui en est gestionnaire, connaît la matrice de réponse des N lignes actives du système ainsi que son inverse et ce pour chacune des fréquences porteuses f.

Ceci conduit à réaliser des calculs nombreux et complexes pour déterminer l'inverse de la matrice représentant la réponse fréquentielle du système pour chaque fréquence porteuse. Le procédé de traitement d'interférences objet de l'invention propose d'approcher le calcul de l'inverse de la matrice de réponse du système afin de réduire la complexité des calculs à effectuer. Pour ce faire, la solution objet de l'invention consiste à permuter les lignes et les colonnes de la matrice de réponse du système de sorte à ramener les coefficients de la matrice de réponse du système présentant la plus grande influence sur les performances du système sur la sur-diagonale et sur la sous-diagonale de la matrice de réponse du système. Une fois les coefficients présentant l'influence la plus grande sur les performances du système ramenés sur la sur-diagonale et sur la sous-diagonale de la matrice de réponse du système, il est possible de décomposer celle-ci sous la forme de l'addition d'une première matrice dite tridiagonale et d'une deuxième matrice dite matrice complémentaire. La décomposition de la matrice de réponse du système en une première matrice tridiagonale et une deuxième matrice complémentaire est alors utilisée pour effectuer un développement en série de l'inverse de la matrice de réponse du système. Le premier ordre de la série donne alors une approximation de l'inverse de la matrice de réponse du système dans laquelle seul l'inverse de la matrice tridiagonale est déterminé. Ainsi, en référence à la figure 2, au cours d'une étape El l'influence des coefficients h;; appartenant à une ligne et à une colonne de la matrice de réponse du système, sur les performances du système est déterminée. L'indice de ligne i identifiant la ligne et l'indice de colonne j identifiant la colonne de la matrice de réponse du système pour lesquelles l'influence des coefficients h;; sur les performances du système est déterminée, sont identiques. Dans la matrice de réponse du système, une ligne et une colonne ayant un identifiant de ligne i et un identifiant de colonne j ayant des valeurs identiques représentent une ligne active du système. En effet, les coefficients appartenant à une ligne de la matrice de réponse du système représentent les interférences engendrées par les N-1 autres lignes actives du système sur la ligne active correspondant à la ligne de la matrice de réponse du système prise en considération. Les coefficients appartenant à une colonne de la matrice de réponse du système représentent, quant à eux, les interférences engendrées par la ligne active correspondant à la colonne de la matrice de réponse du système prise en considération, sur les N-1 autres lignes actives du système. Au cours de l'étape El, seuls les coefficients bu de la ligne i dont l'indice de colonne j est strictement supérieur à l'indice de ligne i identifiant la ligne de la matrice prise en considération voient leur influence sur les performances du système déterminée. De même, seuls les coefficients hij de la colonne j dont l'indice de ligne i est strictement supérieur à l'indice de colonne j identifiant la colonne de la matrice prise en considération voient leur influence sur les performances du système déterminée. Ceci permet de réduire le nombre de coefficients à étudier et contribue à réduire la durée et la complexité de traitement. A l'issue de l'étape El, pour un premier couple ligne/colonne donné de la matrice de réponse du système et donc pour une ligne active donnée du système, l'influence de chacun des coefficients appartenant à cette ligne et cette colonne de la matrice de réponse du système sur les performances du système est connue.

Au cours d'une étape E2, le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système est sélectionné parmi l'ensemble des coefficients dont l'influence sur les performances du système à été déterminée au cours de l'étape Et Une fois ce coefficient connu, il faut sélectionner un deuxième couple ligne/colonne de la matrice de réponse du système, ce couple représentant une deuxième ligne active du système, avec lequel sera permuté le premier couple ligne/colonne en vue d'amener le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système sur une sur-diagonale ou une sous-diagonale de la matrice de réponse du système. Si le coefficient présentant la plus grande influence sur le système appartient à la ligne d'indice de ligne i, on détermine, au cours d'une étape E3, l'indice ja identifiant la colonne à laquelle il appartient également. Ainsi, si le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la ligne d'indice i et à la colonne d'indice jo, il faut alors permuter un couple ligne/colonne dont l'indice de ligne i' vaut i+1 et l'indice de colonne j' vaut j+1, i étant égal à j comme indiqué plus haut, avec un couple ligne/colonne dont l'indice de ligne i' est identique à l'indice de colonne jo identifiant la colonne à laquelle appartient également le coefficient de la ligne i présentant la plus grande influence sur les performances du système. Si le coefficient présentant la plus grande influence sur le système appartient à la colonne d'indice de ligne j, on détermine, au cours d'une étape E3bis, l'indice io identifiant la ligne à laquelle il appartient également. Ainsi, si le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la colonne d'indice j et à la ligne d'indice io, il faut alors permuter un couple ligne/colonne dont l'indice de ligne i' vaut i+1 et l'indice de colonne j' vaut j+1, i étant égal à j comme indiqué plus haut, avec un couple ligne/colonne dont l'indice de colonne j' est identique à l'indice de ligne io identifiant la ligne à laquelle appartient également le coefficient de la colonne j présentant la plus grande influence sur les performances du système. Au cours d'une étape E4, connaissant les couples ligne/colonne à permuter pour ramener le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, on détermine une matrice de permutation P. La matrice P est obtenue en appliquant une ou plusieurs permutations à la matrice identité. Ainsi, par exemple, la matrice P permettant de permuter le couple ligne/colonne dont les indices de ligne et de colonne les identifiant valent 3 avec le couple ligne/colonne dont les indices de ligne et de colonne les identifiant valent 5 s'exprime de la manière suivante : ~1 0 0 0 0 0- 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 P= 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Une fois la matrice P déterminé, on applique la permutation, au cours d'une étape E5, à la matrice de réponse du système de la manière suivante : H'=PHPT {1) où H' est l'expression de la matrice de réponse du système après application de la permutation et PT est la transposée de P. Un tel calcul est peu complexe à effectuer car il ne consiste qu'a permuter des lignes et des colonnes d'une matrice. Au cours d'une étape E6, la permutation effectuée est mémorisée dans un vecteur de permutation V. Au cours d'une étape E7, l'expression H' de la matrice de réponse du système est également mémorisée. L'ensemble des étapes El à E7 sont effectuées pour l'ensemble des couples ligne/colonne de la matrice de réponse du système, c'est-à-dire pour toutes les lignes actives du système et pour toutes les fréquences porteuses. L'ensemble des étapes 10 El à E7 constitue une phase PH1. Ainsi à chaque itération de la phase PH1, pour une fréquence porteuse donnée, la valeur de H prise en compte dans l'équation (1) est l'expression H' de la matrice de réponse du système obtenue à l'itération précédente. Une fois obtenue l'expression définitive de la matrice de réponse du système, 15 il est possible d'exprimer celle-ci comme l'addition d'une matrice tridiagonale et d'une matrice complémentaire : H = T +F (2) Où T est une matrice tridiagonale dont les éléments diagonaux correspondent aux éléments diagonaux de la matrice de réponse du système et les coefficients 20 tridiagonaux sont ceux présentant la plus grande influence sur les performances du système pour chaque ligne active et F est une matrice complémentaire dont les coefficients tridiagonaux sont nuls et les autres coefficients correspondent aux coefficients de la matrice de réponse du système de moindre influence sur les performances du système. 25 Un exemple de matrice T est le suivant : h11 0 0 15 1212 0 0 0 0 1222 /123 0 0 0 h.32 h33 0 0 0 0 0 T= 0 0 _ hL 1,L-1 hL,,L hL,L_1 hL,L 0 0 La matrice de réponse d'un système xDSL présente une propriété de dominance diagonale. Ceci implique que le rayon spectral du produit matriciel T-'F est inférieur à 1.

Cette propriété rend possible le développement en série de l'inverse de la matrice de réponse du système sur la base de l'expression de la matrice de réponse du système donnée à l'équation (2). Le premier ordre de ce développement en série fournit alors une approximation de l'inverse de la matrice de réponse du système telle que Le calcul de l'inverse de la matrice T présente une complexité de l'ordre de la dimension de cette matrice. Ainsi, le procédé objet de l'invention permet de réduire de manière significative la complexité des calculs à effecteur pour obtenir une approximation de l'inverse de la matrice de réponse du système.

Une fois obtenue une approximation de l'inverse de la matrice de réponse du système, il est possible de déterminer une matrice de précompensation et une matrice d'annulation toutes deux utilisées afin de traiter les effets des interférences dans le sens descendant et dans le sens remontant. Ainsi en référence à la figure 3A, pour le sens descendant, le procédé objet de l'invention comprend une étape E7, d'application de la matrice de précompensation aux signaux à émettre dans le but de compenser les effets des interférences. Au cours, d'une étape E8, les signaux corrigés des effets des interférences à l'étape E7, sont réordonnés à l'aide du vecteur de permutation V avant d'être émis.

En référence à la figure 3B, pour le sens remontant, le procédé objet de l'invention comprend une étape E9, d'application de la permutation définie par le vecteur de permutation V aux signaux reçus. Une fois les signaux reçus permutés, le procédé objet de l'invention comprend une étape El0 d'application de la matrice d'annulation aux signaux traités à l'étape E9. Enfin, le procédé comprend une étape El 1 au cours de laquelle les signaux corrigés des effets des interférences sont réordonnés à l'aide du vecteur de permutation V avant d'être traités.

L'invention concerne également un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention. Un tel dispositif peut être par exemple le DBLAivi 1. Un tel dispositif de traitement d'interférences 1 comporte des moyens de détermination 10 de l'influence des coefficients de la matrice de réponse du système H sur les performances du système. Le dispositif 1 comprend également des moyens de détermination 11 du coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système parmi un ensemble de coefficients donné. Le dispositif de traitement des interférences 1 comprend encore des moyens de détermination 12 d'un couple ligne/colonne de la matrice de réponse du système utilisée lors de l'étape E4 de permutation, ainsi que des moyens 14 de détermination de la matrice de permutation P à appliquer à la matrice de réponse du système et des moyens d'application 15 de la matrice de permutation P à la matrice de réponse du système. Le dispositif de traitement des interférences 1 comprend en outre des moyens de mémorisation 16 du vecteur de permutation V et des moyens de mémorisation 17 de I expression H' de la matrice de réponse du système. Le dispositif 1 comprend encore des moyens d'émission/réception E/R des signaux utiles ainsi que des moyens permettant de réordonner les signaux utiles reçus ou émis à l'aide du vecteur de permutation V. Le dispositif 1 comprend enfin des moyens d'application 19 d'un traitement des interférences, un tel traitement consistant en l'application d'une matrice de précompensation aux signaux utiles à émettre ou en l'application d'une matrice d'annulation aux signaux utiles reçus. Le procédé objet de l'invention peut être mis en oeuvre de manière logicielle. Lorsque c'est le cas, le dispositif 1 comprend un bus de communication 201 auquel sont reliés une unité centrale 208, une mémoire non volatile 202, une mémoire vive 203, une interface clients 205, une interface réseau de communication 206 et une interface serveur d'authentification 207. La mémoire non volatile 202 est adaptée pour mémoriser les programmes mettant en oeuvre l'invention, tel que le procédé décrit précédemment en références aux figures 2, 3A et 3B. La mémoire non volatile 202 est par exemple un disque dur. De manière plus générale, les programmes selon la présente invention sont stockés dans des moyens de stockage. Ces moyens de stockage sont lisibles par un ordinateur ou un microprocesseur 208. Ces moyens de stockage sont intégrés ou non au point d'accès 200 et peuvent être amovibles. Lors de la mise sous tension du point d'accès 200, les programmes sont transférés dans la mémoire vive 203 qui contient alors le code exécutable de l'invention ainsi que les données nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Enfin, l'invention a aussi pour objet un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations ou mémoire, adapté à mettre en oeuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention. Ce programme lorsqu'il est exécuté permet de piloter les différents moyens constitutifs du dispositif 1 afin d'exécuter les différentes étapes du procédé objet de l'invention.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.

D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement d'interférences dans un système comportant N lignes actives, ledit procédé comportant une étape de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, une matrice de traitement des interférences étant déterminée à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système, caractérisé en ce que préalablement à l'étape de détermination de l'inverse de la matrice de réponse du système, ledit procédé comporte : a. pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, une étape de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de colonne j identifiant la première colonne, b. une étape de détermination, parmi l'ensemble des coefficients appartenant à la première ligne et à la première colonne, d'un coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, un tel coefficient appartenant également à une ligne identifiée par un indice de ligne i0 ou appartenant à une colonne identifiée par un indice de ligne jo, c. une étape de sélection d'une deuxième ligne dont l'indice de ligne i" l'identifiant est égal à io et d'une colonne dont l'indice de colonne j"est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première colonne ou d'une deuxième colonne dont l'indice de ligne j" l'identifiant est égal à jo et d'une ligne dont l'indice de colonne i" est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première ligne , d. une étape de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+1 et j+l avec ladite deuxième ligne et ladite deuxième colonne, les étapes a, b, c et d étant, le cas échéant, réitérées pour l'ensembles des 18lignes et des colonnes de la matrice de réponse du système.

2. Procédé de traitement d'interférences selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système est déterminé parmi l'ensemble des coefficients de ladite première ligne ou de ladite première colonne dont les indices de ligne et de colonne identifiant la ligne ou la colonne de ladite matrice de réponse du système à laquelle ledit coefficient appartient également, est supérieur à l'indice de ligne ou à l'indice de colonne identifiant ladite première ligne ou ladite première colonne.

3. Procédé de traitement d'interférences selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mémorisation d'un vecteur, dit vecteur de permutation, comprenant l'ordre de permutation des lignes de la matrice de réponse du système.

4. Procédé de traitement d'interférences selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, suite à la détermination de la matrice de traitement des interférences, une étape de reconstitution de la matrice de réponse du système à l'aide dudit vecteur de permutation, comprenant l'ordre de permutation des lignes à effectuer pour reconstituer la matrice originelle de réponse du système.

5. Dispositif de traitement d'interférences appartenant à un système comportant N lignes actives, ledit dispositif comportant des moyens de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, et des moyens de détermination, à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système, d'une matrice de traitement des interférences, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte, pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, des moyens de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de colonne j identifiant la première colonne, des moyens de détermination, parmi l'ensemble des coefficients appartenant à la première ligne et à la première colonne, d'un coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, un tel coefficient appartenantégalement à une ligne identifiée par un indice de ligne io ou appartenant à une colonne identifiée par un indice de ligne jo, des moyens de sélection d'une deuxième ligne dont l'indice de ligne i" l'identifiant est égal à io et d'une colonne dont l'indice de colonne j"est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première colonne ou d'une deuxième colonne dont l'indice de ligne j" l'identifiant est égal à io et d'une ligne dont l'indice de colonne i" est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première ligne et des moyens de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+l et j+1 avec ladite deuxième ligne et ladite deuxième colonne.

6. Multiplexeur de lignes numériques d'abonnés caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de traitement d'interférences appartenant à un système comportant N lignes actives, ledit dispositif comportant des moyens de détermination de l'inverse d'une matrice de réponse du système dont les coefficients représentent une interférence générée par un signal utile véhiculé par une première ligne active i sur un signal utile véhiculé par une deuxième ligne active k, et des moyens de détermination, à partir de l'inverse de ladite matrice de réponse du système, d'une matrice de traitement des interférences, ledit dispositif comportant, pour des coefficients appartenant à une première ligne et des coefficients appartenant à une première colonne de la matrice de réponse du système, des moyens de détermination d'une influence desdits coefficients sur les performances du système, un indice de ligne i identifiant la première ligne étant identique à un indice de colonne j identifiant la première colonne, des moyens de détermination, parmi l'ensemble des coefficients appartenant à la première ligne et à la première colonne, d'un coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système, un tel coefficient appartenant également à une ligne identifiée par un indice de ligne io ou appartenant à une colonne identifiée par un indice de ligne jo, des moyens de sélection d'une deuxième ligne dont l'indice de ligne i" l'identifiant est égal à io et d'une colonne dont l'indice de colonne j"est égal à io lorsque le coefficient présentant la plus grande influence sur les performances du système appartient à la première colonne ou d'une deuxième colonne dont l'indice de ligne j" l'identifiant est égal à jo et d'une ligne dont l'indice de colonne i" est égal à jo lorsque le coefficient présentant la plus grande influence surles performances du système appartient à la première ligne et des moyens de permutation d'une ligne et d'une colonne dont les indices de ligne i' et de colonne j' sont identiques et valent i+1 et j+1 avec ladite deuxième ligne et ladite deuxième colonne.

7. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de traitement d'interférences dans un système comportant N lignes actives selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.