JP2015513250A - 漏話を低減する方法およびシステム - Google Patents

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Abstract

少なくとも１つの例の実施形態は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム内で漏話を決定する方法を開示する。方法が、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上でアップストリームパイロットを受信するステップと、受信されたパイロットに基づいてアップストリームチャネル係数を決定するステップと、少なくとも１つの第１のリモートノードに、ダウンストリームチャネル上でダウンストリームパイロットを送信するステップと、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上で、ダウンストリームパイロットのループバック信号であるループバックパイロットを受信するステップと、受信されたダウンストリームパイロットに基づいてダウンストリームチャネル係数を決定するステップとを含む。

Description

本発明は、漏話を低減する方法およびシステムを対象とする。
容量に関するディジタル加入者回線（ＤＳＬ）の性能は、減衰および雑音環境などの複数の要因に依存する。ＤＳＬ伝送システムの性能は、同一のバインダを有する、あるより対線から別のより対線への漏話干渉、またより少ない程度で、隣接するバインダ内のより対線への漏話干渉によって影響を受ける。
その結果、漏話干渉は、複数のより対線にまたがってデータレートに影響する可能性がある。
たとえば、お互いの隣で同一位置に配置される２つのＶＤＳＬ２回線などの２つの通信回線は、お互いの中に信号を誘導する。通信回線の周囲の他のソースからの誘導された漏話および雑音に起因して、これらの回線上で運ばれるデータは、漏話および雑音によって影響されまたは破壊される可能性がある。通信回線上に誘導される漏話を低減しまたは通信回線上に誘導される漏話を補償することによって、破壊されるデータの量を低減することができ、情報を信頼できる形で通信できるレートが、高められる。
漏話チャネル補償フィルタを使用して、この問題をほぼ完全に取り除くために通信回線上の漏話の影響を低減しまたは漏話を補償することができる。
各通信回線は、１つまたは複数の被害者（ｖｉｃｔｉｍ）回線に漏話を誘導する、可能な妨害者（ｄｉｓｔｕｒｂｅｒ）回線である。すべての回線にまたがってテスト信号を送信することによって、被害者回線に対する各妨害者回線の影響を決定することが可能である。テスト信号は、電力が１つまたは複数のトーンまたは周波数に割り振られる形によって特徴づけられる。たとえば、狭い周波数範囲にわたって特定の電力レベルを使用するテスト信号を送信することができる。被害者回線は、その周波数範囲でこの電力を認める場合があり、その電力の振幅を決定できる場合がある。特定の回線上での漏話の誘導された影響の大きさは、特定の漏話妨害者がその被害者にどれほど強く入り込むのか、またはある漏話妨害者のその被害者への漏話の影響をどの周波数もしくはトーンが受け得るかを決定するためのよい基準である。
プリコーディング（前置補償（ｐｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）とも称する）技法は、外部ソースからの被害者回線上の漏話を補償するのに使用される、データ信号に追加される追加信号を送信することに基づく。したがって、適当な形で通信回線を構成することによって漏話の影響を低減しまたは漏話の影響を回避するのではなく、プリコーディングを使用して、通信チャネル上の漏話の影響を補償することができる。プリコーディング技法は、振幅情報と位相情報との両方を含む漏話チャネル情報に基づく。そのような情報を、スライサ誤差（ｓｌｉｃｅｒ ｅｒｒｏｒ）または信号対雑音比（ＳＮＲ）などの測定値から入手することができる。プリコーディングのためのそのような測定の特定の例は、パイロットシーケンスおよび誤差フィードバックの使用である。Ｇ．ｖｅｃｔｏｒでのパイロットシーケンスの使用が、その内容全体が引用により本明細書に組み込まれている、「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ （ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ） ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ ＶＤＳＬ２ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」、Ｓｅｒｉｅｓ Ｇ： Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｄｉａ， Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＩＴＵ Ｇ．９９３．５、２０１０年４月に記載されている。
「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ （ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ） ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ ＶＤＳＬ２ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」、Ｓｅｒｉｅｓ Ｇ： Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｄｉａ， Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＩＴＵ Ｇ．９９３．５、２０１０年４月
例の実施形態は、漏話を低減する方法およびシステムを対象とする。さらに、例の実施形態による方法およびシステムは、相互漏話干渉を受ける短い銅より対線にまたがるデータレートを改善する。このシステムは、構成要素が比較的大量のネットワーク市場で使用される可能性があるので、低コストシステムになる可能性がある。
例の実施形態を、分配点までの光ファイバおよびそれに続く長さ２００ｍ未満の銅より対線を使用して数百Ｍｂｐｓでブロードバンドアクセスを提供する環境で実施することができる。言い替えると、例の実施形態を、オペレータが加入者の近く（たとえば、２００ｍ以内）に配置される場合に実施することができる。
少なくとも１つの例の実施形態は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム内で漏話を決定する方法を開示する。方法が、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上でアップストリームパイロットを受信するステップと、受信されたパイロットに基づいてアップストリームチャネル係数を決定するステップと、少なくとも１つの第１のリモートノードに、ダウンストリームチャネル上でダウンストリームパイロットを送信するステップと、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上で、ダウンストリームパイロットのループバック信号であるループバックパイロットを受信するステップと、受信されたダウンストリームパイロットに基づいてダウンストリームチャネル係数を決定するステップとを含む。
１つの例の実施形態では、アップストリームパイロットが、他のアップストリームチャネル上で受信されるアップストリームパイロットに対して相互に直交である。
１つの例の実施形態では、ダウンストリームパイロットを送信するステップが、アップストリームパイロットを受信した後にダウンストリームパイロットを送信する。
１つの例の実施形態では、ダウンストリームパイロットが、相互に直交である。
１つの例の実施形態では、ループバックパイロットが、少なくとも１つのリモートノードによって増幅される。
１つの例の実施形態では、ループバックパイロットが、少なくとも１つのリモートノードによってフィルタリングおよび遅延のうちの少なくとも１つを実行される。
１つの例の実施形態では、方法が、ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングするステップと、プリコーディングされたデータをリモートノードに送信するステップとをさらに含む。
１つの例の実施形態では、方法が、少なくとも１つの第１のリモートノードからデータを受信するステップと、アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングするステップとをさらに含む。
１つの例の実施形態では、アップストリームパイロットを受信するステップが、少なくとも１つの第１のリモートノードのうちの１つから、データを送信するよう求める要求を受信するステップと、少なくとも１つの第１のリモートノードおよび他の第１のリモートノードからアップストリームパイロットを受信するステップとを含む。
１つの例の実施形態では、アップストリームチャネル係数を決定するステップが、データを送信するよう求める要求を受信する前のチャネル係数である、以前のアップストリームチャネル係数に基づいてアップストリームチャネル係数を決定するステップを含む。
１つの例の実施形態では、方法が、ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングするステップと、プリコーディングされたデータを少なくとも１つの第１のリモートノードに送信するステップとをさらに含む。
１つの例の実施形態では、方法が、少なくとも１つの第１のリモートノードからデータを受信するステップと、アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングするステップとをさらに含む。
少なくとももう１つ例の実施形態は、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上でアップストリームパイロットを受信し、受信されたパイロットに基づいてアップストリームチャネル係数を決定し、少なくとも１つの第１のリモートノードに、ダウンストリームチャネル上でダウンストリームパイロットを送信し、少なくとも１つの第１のリモートノードから、アップストリームチャネル上で、ダウンストリームパイロットのループバック信号であるループバックパイロットを受信し、受信されたダウンストリームパイロットに基づいてダウンストリームチャネル係数を決定するように構成されたプロセッサを開示する。
１つの例の実施形態では、プロセッサが、ダウンストリームパイロットを直交に送信するように構成される。
１つの例の実施形態では、プロセッサが、ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータをリモートノードに送信するように構成される。
１つの例の実施形態では、プロセッサが、少なくとも１つの第１のリモートノードからデータを受信し、アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングするように構成される。
１つの例の実施形態では、プロセッサが、少なくとも１つの第１のリモートノードのうちの１つから、データを送信するよう求める要求を受信し、少なくとも１つの第１のリモートノードおよび他の第１のリモートノードからアップストリームパイロットを受信するように構成される。
１つの例の実施形態では、プロセッサが、データを送信するよう求める要求を受信する前のチャネル係数である、以前のアップストリームチャネル係数に基づいてアップストリームチャネル係数を決定するように構成される。
例の実施形態を、添付図面に関連して解釈される次の詳細な説明から、より明瞭に理解することができる。図１−５は、本明細書で説明される非限定的な例の実施形態を表す。
従来のＤＳＬシステムを示す図である。 もう１つの従来のＤＳＬシステムを示す図である。 例の実施形態によるシステムを示す図である。 図３Ａのシステムのアーキテクチャを示す図である。 例の実施形態によるＴＴＶＰを示す図である。 例の実施形態によるＴＴＶＲを示す図である。 例の実施形態によるエコーおよびＮＥＸＴ除去を有するＴＴＶＰを示す図である。 例の実施形態によるエコー除去を有するＴＴＶＲを示す図である。 例の実施形態によるパイロットループバックを使用して漏話を低減する方法を示す図である。 図４Ａの方法のステージを示す図である。 図４Ａの方法のステージを示す図である。 例の実施形態による、ＮＥＸＴおよびエコー除去を有するパイロットループバックを使用して漏話を低減する方法を示す図である。
さまざまな例の実施形態を、これから、いくつかの例の実施形態が示された添付図面を参照して、より十分に説明する。
したがって、例の実施形態は、さまざまな変更および代替の形態が可能であるが、その実施形態が、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかし、例の実施形態を開示される特定の形態に限定する意図はなく、逆に、例の実施形態は、特許請求の範囲の範囲に含まれるすべての変更、同等物、および代替物を包含しなければならないことを理解されたい。同様の符号は、図面の説明全体を通じて同様の要素を指す。
用語第１、第２などが、本明細書でさまざまな要素を記述するのに使用される場合があるが、これらの要素がこれらの用語によって限定されてはならないことを理解されたい。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。たとえば、例の実施形態の範囲から逸脱せずに、第１の要素を第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素を第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用される時に、用語「および／または」は、関連してリストされる項目のうちの１つまたは複数の任意のすべての組合せを含む。
ある要素が別の要素に「接続される」または「結合される」ものとして言及される時に、その要素を、他の要素に直接に接続しまたは結合することができ、あるいは、介在する要素が存在することができることを理解されたい。対照的に、ある要素が別の要素に「直接に接続される」または「直接に結合される」ものとして言及される時には、介在する要素は存在しない。要素の間の関係を記述するのに使用される他の単語は、同様の形で解釈されなければならない（たとえば、「…の間」対「直接に…の間」、「隣接する」対「直接に隣接する」など）。
本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明するためのみのものであって、例の実施形態について限定的であることは意図されていない。本明細書で使用される時に、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈がそうではないことを明らかに示さない限り、複数形をも含むことが意図されている。さらに、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、および／または「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」は、本明細書で使用される時に、述べられる特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはそのグループの存在または追加を除外しないことを理解されたい。
また、いくつかの代替実施態様で、示される機能／行為が、図に示された順序から外れて発生する可能性があることに留意されたい。たとえば、連続して示される２つの図が、用いられる機能性／行為に依存して、実際には実質的に同時に実行されてもよく、あるいは、時々逆の順序で実行されてもよい。
そうではないと定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例の実施形態が属する技術における通常の技量を有するものによって一般に理解されるものと同一の意味を有する。さらに、用語、たとえば一般に使用される辞書で定義される用語は、関連技術の文脈での意味と一貫する意味を有すると解釈されなければならず、本明細書で特にそのように定義されない限り、理想化された意味または過度に形式的な意味では解釈されないことを理解されたい。
例の実施形態の諸部分および対応する詳細な説明は、ソフトウェアまたは、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示される。これらの説明および表現は、当業者が彼らの作業の実質を他の当業者にそれによって効果的に伝える説明および表現である。アルゴリズムは、この用語が本明細書で使用される時に、および一般的に使用される時に、所望の結果につながるステップの自己矛盾のないシーケンスと考えられる。これらのステップは、物理的量の物理的操作を必要とするステップである。必ずではないが通常、これらの量は、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、かつ他の形で操作されることが可能な光信号、電気信号、または磁気信号の形を取る。時々、主に一般的な使用のために、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、項、数、または類似物と称することが便利であることがわかっている。
次の説明では、例示的実施形態を、特定のタスクを実行するか特定の抽象データ型を実施し、既存ネットワーク要素の既存ハードウェアを使用して実現できる、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むプログラムモジュールまたは機能プロセスとして実施できる行為および動作の記号表現（たとえば、流れ図の形の）を参照して説明する。そのような既存ハードウェアは、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータ、または類似物を含むことができる。
そうではないと具体的に述べられない限り、または議論から明白であるように、「ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（処理）」、「ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ（コンピューティング）」、「ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ（計算）」、「ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ（決定）」、「ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ（表示）」、または類似物などの用語は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的電子量として表されたデータを操作し、コンピュータシステムメモリもしくはレジスタまたは他のそのような情報記憶デバイス、情報伝送デバイス、もしくは情報表示デバイス内の物理的量として同様に表された他のデータに変換する、コンピュータシステムまたは類似する電子コンピューティングデバイスのアクションおよびプロセスを指す。
また、例の実施形態のソフトウェア実施される態様が、通常は、ある形の有形の（または記録）記憶媒体上で符号化されるか、あるタイプの伝送媒体を介して実現されることに留意されたい。有形の記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピディスクまたはハードドライブ）または光学的（たとえば、コンパクトディスク読取り専用メモリすなわち「ＣＤ ＲＯＭ」）とすることができ、読取り専用またはランダムアクセスとすることができる。例の実施形態は、任意の所与の実施態様のこれらの態様によって限定されない。
家庭および職場へのデータネットワークアクセスの提供という文脈において、ＦＴＴｘとして集合的に知られているさまざまな技術が、使用されまたは提案されてきた。これらの技術では、データは、ネットワークオペレータから中間位置へ光ファイバを使用して伝えられ、データは、中間位置から顧客位置へ銅より対線を介するＤＳＬ伝送を使用して伝えられる。用語ＦＴＴｄｐは、中間位置が「分配点」であり、２００ｍ未満の距離以内の２−３ダースまでの顧客のために働くシナリオを指す。国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、現在はＧ．ｆａｓｔと称する勧告を開発するために作業グループを作成し、この勧告の目的は、ＦＴＴｄｐの標準規格ベースの技術を作成することである。例の実施形態は、ＦＴＴｄｐネットワークのより対セクションを介して高いレート（たとえば、２００Ｍｂｐｓ）でデータを通信することなどの応用例を提供する。
図１に、Ｇ．ｆａｓｔを実施するように構成された従来のシステムを示す。図示されているように、システム１００は、分配点１１０および顧客構内機器（ＣＰＥ）１５０１−１５０ｎを含む。分配点１１０およびＣＰＥ １５０１−１５０ｎを、ＦＴＴｄｐを実現するように構成することができる。いくつかの例の実施形態では、分配点１１０を、ＤＳＬＡＭ（ディジタル加入者線アクセス多重化装置）とすることができる。他の実施形態では、分配点１１０は、各ユーザに関連する個々の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）と、接続された４つの光ファイバとを含むことができる。単一の回線への４つのユーザの多重化が、ネットワークの光ファイバ部分で行われるはずである。ＣＰＥ １５０１−１５０ｎのそれぞれを、たとえば、それ自体のＣＰＥを有する別々の家庭またはオフィスにあるものとすることができる。さらに、ＣＰＥ １５０１−１５０ｎのそれぞれは、データを送信し、受信することができ、したがって、トランシーバと称する場合がある。
システム１００を、たとえば、ＤＳＬシステム、ＶＤＳＬシステム、またはＶＤＳＬ２システムとすることができる。
分配点１１０を、オペレータの制御下にあるものとすることができる。分配点１１０は、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）１２０と通信するように構成されたＯＮＵ １１５を含む。知られているように、ＯＮＵ １１５は、中央局に配置された光回線終端装置（ＯＬＴ）への光ファイバチャネルを介する高帯域幅データ接続を提供する。ＯＮＵは、受信したダウンストリームデータフレームまたはパケットをＮＰ １２０に渡し、ＮＰ １２０は、それらのフレームまたはパケットの宛先を決定し、それに従って、それらのフレームまたはパケットを適当なＧ．ｆａｓｔインターフェースに転送する。同様に、アップストリーム方向では、ＮＰ １２０は、フレームまたはパケットをＧ．ｆａｓｔインターフェースからＯＮＵ １１５に転送する。
ＮＰ １２０は、処理デバイス１２５１−１２５ｎに信号を供給する。処理デバイス１２５１−１２５ｎのそれぞれは、Ｇ．ｆａｓｔインターフェースを提供する。図示の処理デバイス１２５１−１２５ｎの個数は、４つであるが、処理デバイス１２５１−１２５ｎの個数を、４より多くまたはこれより少なくすることができる。処理デバイス１２５１−１２５ｎを、物理層シングル入力シングル出力（ＳＩＳＯ）処理デバイスとすることができる。一例では、処理デバイス１２５１−１２５ｎは、Ｇ．ｈｎ（Ｇ．９９６０）ホームネットワーキング標準規格用に作られ、ポイントツーポイント通信に適合される。Ｇ．ｈｎホームネットワーキング標準規格は、たとえばセットトップボックス、ラップトップ、およびスマートパワーボックス（ｓｍａｒｔ ｐｏｗｅｒ ｂｏｘ）などの家庭デバイスの通信標準規格を示す。Ｇ．ｈｎホームネットワーキング標準規格は、これらの家庭デバイスが高いデータレートで通信することを可能にする。
処理デバイス１２５１−１２５ｎのそれぞれは、関連するラインドライバ（ＬＤ）１３０１−１３０ｎを介して通信回線Ｌ１−Ｌｎ上でＣＰＥ １５０１−１５０ｎのうちの１つと通信することができる。通信回線Ｌ１−Ｌｎは、電磁信号を搬送するより対線とすることができる。理解されるように、通信は、より対線に限定されない。システム１００は、たとえば、Ｇ．ｈｎ信号、ＶＤＳＬ信号、およびイーサネット(登録商標)信号を使用して通信することができる。処理デバイス１２５１−１２５ｎと関連するラインドライバ（ＬＤ）１３０１−１３０ｎとの各対は、データを送信し、受信することができ、したがって、トランシーバと称する場合がある。
処理デバイス１２５１−１２５ｎは、データを変調し、送信される値のサンプリングされたシーケンスからなるＬＤ １３０１−１３０ｎへの時間領域ディジタル信号を生成する。その後、ＬＤ １３０１−１３０ｎは、ディジタル信号をアナログの形に変換し、これを増幅し、そのアナログ信号を、それぞれ通信回線Ｌ１−Ｌｎを介してそれぞれＣＰＥ １５０１−１５０ｎに送信する。
図１は、分配点１１０に接続された合計４つの通信回線を示す。しかし、分配点を、４つより多数の回線に接続することができる。さらに、プリコーディンググループは、単一の分配点に接続された回線に限定されないものとすることができる。プリコーディンググループは、たとえば、複数の分配点にまたがって分散された数十個の回線を含むことができる。その場合に、分配点の間の調整が必要になる可能性がある。図１は、さらに、例の実施形態の理解に関連する、通信ネットワーク内の要素だけを示す。したがって、分配点が接続されるネットワーク機器、分配点をそのような機器に接続するリンク、中間デバイス、その他などの要素は、この図には示されていない。
図示のＣＰＥ １５０１−１５０ｎの個数は、４であるが、処理デバイスＣＰＥ １５０１−１５０ｎの個数を、４つより多数またはこれより少数とすることができる。ＣＰＥ １５０１−１５０ｎのそれぞれは、関連するラインドライバ１５５１−１５５ｎおよび処理デバイス１６０１−１６０ｎを含む。
処理デバイス１６０１−１６０ｎは、処理デバイス１２５１−１２５ｎと同一または実質的に同一とすることができ、したがって、簡潔さのために詳細には説明しない。
図１では、分配点１１０およびＣＰＥ １５０１−１５０ｎは、Ｇ．ｈｎホームネットワーキング標準規格で示されるものと同一またはこれに類似する変調技法を使用する高データレート通信に適切な通信距離以内（たとえば、２００Ｍｂｐｓでの通信について２００ｍ以内）である距離だけ分離される。したがって、処理デバイス１２５１−１２５ｎおよび１６０１−１６０ｎを、Ｇ．ｈｎ処理デバイスとすることができる。Ｇ．ｈｎ処理デバイスが、ホームネットワーキング市場のために大量に生産される場合に、これらの処理デバイスは、ＦＴＴｄｐ市場のために特に設計される処理デバイスより安価になる可能性がある。その結果、システム１００は、ＦＴＴｄｐのために特に設計された処理デバイスに対して、下げられたコストを有する。
Ｇ．ｈｎ標準規格をポイントツーポイントＦＴＴｄｐ応用に適合させるために、いくつかの変更が必要になる可能性がある。Ｇ．ｈｎでは、単一の伝送媒体が、複数のトランシーバによって共有され、したがって、ＤＭＴシンボルの送信は、媒体アクセス制御プロトコルを介して調整される。ＦＴＴｄｐシナリオのループトポロジは、シンボル送信のスケジューリングを優先するはずであり、具体的には、アップストリーム送信およびダウンストリーム送信の周期を変更することを優先するはずである。Ｇ．ｈｎでは、受信器が、各データフレームの前に送信されるプリアンブルシンボルに基づいて、チャネル係数を決定する。ＦＴＴｄｐについて、チャネル係数は、初期手順を使用して決定され、時々の追跡を介して維持されるはずである。それでも、データシンボルを変調し、復調するのに必要なコア信号処理の多くを、同一とすることができる。
通信回線Ｌ１−Ｌｎは、分配点１１０からそれぞれＣＰＥ １５０１−１５０ｎまで延びることができる。
しかし、システム１００は、回線Ｌ１−Ｌｎが十分に物理的に分離されていない場合に、漏話を受ける可能性がある。
より具体的には、回線Ｌ１−Ｌｎのうちの任意の１つを、被害者回線と考えることができ、残りの回線Ｌ１−Ｌｎを、妨害者回線と考えることができる。回線Ｌ１−Ｌｎのそれぞれは、顧客に関連する可能性がある。明瞭さおよび簡潔さのために、Ｌ１を、被害者回線として説明する。
近端漏話（ＮＥＸＴ）は、妨害者回線、たとえば通信回線Ｌ２−Ｌｎの片側での送信される信号と、被害者回線Ｌ１の同一の端のトランシーバ（図示せず）での信号との間に発生する結合である。たとえば、ＬＤ １３０２から送信される信号とＬＤ １３０１の受信器への信号との間の結合が、近端漏話である。
ＮＥＸＴとは異なって、遠端漏話（ＦＥＸＴ）は、たとえば、分配点１１０から妨害者回線Ｌ２−Ｌｎに送信される信号が、被害者回線Ｌ１に結合し、ＣＰＥ １５０１の受信器への干渉を引き起こすか、ＣＰＥ １５０２−１５０ｎから妨害者回線Ｌ２−Ｌｎに送信される信号が、被害者回線Ｌ１に結合し、ＬＤ １３０１の受信器への干渉を引き起こす時に発生する。
システム１００では、データレートが、通信回線Ｌ１−Ｌｎの間の漏話干渉によって影響を受ける可能性がある。
漏話干渉を避けるために、スケジューラを分配点１１０に追加することができる。スケジューラは、一時に１人の加入者が通信することを可能にする。インターフェースを、Ｇ．ｈｎ処理デバイス１２５１−１２５ｎとスケジューラとの間で定義する必要があるはずである。この形で、各ユーザは、漏話によって影響されずに高いピークレートを達成することができる。
しかし、スケジューリングを使用する時に、通信回線Ｌ１−Ｌｎは、共有される媒体になり、平均データレートは、アクティブ回線の個数に反比例する。スケジューラを用いると、一時に１つのアクティブ回線だけがある。
性能を改善するために、ベクタリングを使用することができる。ベクタリングを、漏話除去とも称する。漏話除去は、データレートを改善し、スケジューリングではなく、複数の回線を介する同時通信を可能にする。ＶＤＳＬ２での漏話除去が、Ｇ．ｖｅｃｔｏｒ勧告としても知られている、ＩＴＵ Ｇ．９９３．５、「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ ＶＤＳＬ２ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」、Ｓｅｒｉｅｓ Ｇ： Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｄｉａ， Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＩＴＵ Ｇ．９９３．５、２０１０年４月に記載されている。
Ｇ．ｖｅｃｔｏｒは、ＶＤＳＬ２に漏話除去能力を追加する。これは、中距離（たとえば、数百メートル）にまたがって高いデータレート（たとえば、数十Ｍｂｐｓ）を可能にする。しかし、３０ＭＨｚまでのＶＤＳＬ２標準規格の制限は、Ｇ．ｖｅｃｔｏｒが、２００ｍ未満の短距離で達成できるデータレートを完全に活用することを可能にしない。言い替えると、ＶＤＳＬ２デバイスによって送信される信号は、０から３０ＭＨｚまでの周波数を使用することだけを許される。これは、過去には問題ではなかった。というのは、３０ＭＨｚより高い周波数が、より対ケーブルを介して非常に遠くまで伝わらないからである。しかし、ＦＴＴｄｐが検討されつつあるので、信号は、ケーブルが短いので非常に遠くまで伝わる必要がなく、したがって、３０ＭＨｚを大きく超える周波数が有用である。
図２に、ベクタリング（漏話除去）のための従来のシステムを示す。図２に示されているように、システム２００は、分配点２１０および顧客構内機器（ＣＰＥ）２５０１−２５０ｎを含む。
システム２００では、Ｇ．ｖｅｃｔｏｒで定義された技法が、はるかにより高いレートを得るためにより高い送信帯域幅を使用する新しい物理層標準規格に拡張される。分配点２１０は、オペレータの制御下にあるものとすることができる。分配点２１０は、ＮＰ ２２０と通信するように構成された光ネットワークユニット（ＯＮＵ）２１５を含む。ＯＮＵ ２１５およびＮＰ ２２０は、それぞれＯＮＵ １１５およびＮＰ １２０と同一であり、したがって、詳細には説明しない。
ＮＰ ２２０は、処理デバイス２２５１−２２５ｎに信号を供給する。図示の処理デバイス２２５１−２２５ｎの個数は４であるが、処理デバイス２２５１−２２５ｎの個数を、４つより多数またはより少数とすることができる。処理デバイス２２５１−２２５ｎは、Ｇ．ｈｎホームネットワーキング標準規格のために作られ、ポイントツーポイント通信に適合される。
分配点２１０は、さらに、周波数領域ベクトルプロセッサ（ＦＤＶＰ）２２２を含む。ＦＤＶＰ ２２２は、処理デバイス２２５１−２２５ｎと通信する。
より具体的には、ダウンストリーム方向で、ＦＤＶＰ ２２２は、処理デバイス２２５１−２２５ｎから周波数領域信号データを受け取り、漏話に対して信号データを前置補償するために漏話フィルタ係数を適用し、前置補償された信号データを処理デバイス２２５１−２２５ｎに与える。たとえば、物理層が離散マルチトーン（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ、ＤＭＴ）シグナリングに基づくと仮定すると、周波数領域データは、複数のトーン（サブキャリアとしても知られている）のそれぞれで送信されるコンステレーションポイントを表す複素数値のシーケンスの表現を含む。処理デバイス２２５１−２２５ｎは、前置補償された周波数領域データを処理して、前置補償された時間領域信号を生成し、この前置補償された時間領域信号は、その後、ラインドライバ２３０１−２３０ｎに通信される。アップストリーム方向では、処理デバイス２２５１−２２５ｎは、ラインドライバ２３０１−２３０ｎから漏話汚染された時間領域信号を受け取り、これらを、漏話汚染された周波数領域信号データに変換する。ＦＤＶＰ ２２２は、漏話汚染された周波数領域信号データを処理デバイス２２５１−２２５ｎから受け取り、漏話フィルタ係数を適用して、受け取られた信号を漏話について事後補償し（ｐｏｓｔ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ）、事後補償された周波数領域信号データを処理デバイス２２５１−２２５ｎに供給する。その後、処理デバイス２２５１−２２５ｎは、意図されたアップストリーム情報を復調するために、周波数領域信号の処理を続ける。
ＦＤＶＰ ２２２は、Ｇ．ｖｅｃｔｏｒによってサポートされるパイロットベースの推定アルゴリズムに従って、周波数領域での漏話フィルタ係数を決定する。このアルゴリズムは、アップストリームとダウンストリームとの両方でパイロットシーケンスを送信することと、誤差信号を測定することと、誤差信号をＦＤＶＰ ２２２に転送することと、送信されたパイロットに誤差信号を相関させることとに基づく。
処理デバイス２２５１−２２５ｎのそれぞれは、関連するラインドライバ（ＬＤ）２３０１−２３０ｎを介して通信回線Ｌ１−Ｌｎ上でＣＰＥ ２５０１−２５０ｎのうちの１つと通信することができる。たとえば、処理デバイス２２５１は、通信回線Ｌ１を介してＣＰＥ ２５０１にユーザデータを伝えるために、ＬＤ ２３０１に時間領域信号を供給することができる。ＬＤ ２３０１に供給される時間領域信号に加えて、処理デバイス２２５１は、処理デバイス２２５１−２２５ｎからの同様の追加信号と一緒に、漏話フィルタ係数に基づいて処理される追加信号をＦＤＶＰ ２２２に供給する。前置補償または事後補償の後に、ＦＤＶＰ ２２２は、帰還信号を処理デバイス２２５１に供給し、この帰還信号は、追加の回線Ｌ２−Ｌｎから発する漏話を低減し、かつ／または除去する形で、処理デバイス２２５１によってさらに処理される。
ＣＰＥ ２５０１−２５０ｎのそれぞれは、ラインドライバ２５５１−２５５ｎおよび処理デバイス２６０１−２６０ｎを含む。ラインドライバ２５５１−２５５ｎのそれぞれは、ラインドライバ２３０１−２３０ｎと同一または実質的に同一とすることができる。
ＦＤＶＰ ２２２を実装するために、処理デバイス２２５１−２２５ｎは、漏話除去を可能にするように構成されなければならない。具体的には、処理デバイス２２５１−２２５ｎがＦＤＶＰ ２２２との間で周波数領域データを通信することを可能にするインターフェースが、作成される。さらに、処理デバイス２２５１−２２５ｎを制御するハードウェアまたはソフトウェアは、ダウンストリームパイロット信号を送信し、アップストリームパイロット信号に関する誤差信号を推定し、誤差信号をＦＤＶＰ ２２２に転送する機構を提供しなければならない。処理デバイス２６０１−２６０ｎを制御する制御するハードウェアまたはソフトウェアは、アップストリームパイロット信号を送信し、ダウンストリームパイロット信号に関する誤差信号を推定し、誤差信号をアップストリーム通信チャネル上で処理デバイス２２５１−２２５ｎに転送する機構を提供しなければならない。処理デバイス２２５１−２２５ｎと処理デバイス２６０１−２６０ｎとの間で新しい通信セッションを確立するのに使用される初期化手順は、これらの処理デバイスの間でのアクティブ通信セッションの崩壊を防ぐために変更されなければならない。ベクタリングをサポートするのに必要な特殊な特徴のすべてのゆえに、処理デバイス２２５１−２２５ｎおよび２６０１−２６０ｎは、図１に示された処理デバイス１２５１−１２５ｎおよび１６０１−１６０ｎとは実質的に異なる必要がある。その結果、ホームネットワーキング市場用の処理デバイスと大量生産を共有することによって、処理デバイス２２５ｎのコストを下げることができる可能性は低い。その結果、ベクタリング対応のシステム２００は、システム１００よりはるかに高価になると予期することができる。
図３Ａに、例の実施形態による漏話を除去するシステムを示す。図３Ａでは、システム３００は、Ｇ．ｈｎ処理デバイスに対する変更を全く必要としない透過的な形で、ベクタリングを介して漏話を除去する。すなわち、Ｇ．ｈｎ処理デバイスを、漏話を有するシナリオおよび漏話を有しないシナリオで使用することができる。漏話環境について、デバイスが、信号チェーンのディジタル部分とアナログ部分との間に挿入され、これらのデバイスは、物理層動作とは独立にベクタリングを実行し、効果的に漏話のないチャネルを作成する。この手法を、本明細書では透過的時間領域ベクタリング（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ、ＴＴＶ）と称する。ここで、チャネルは、通信を可能にする形で媒体上で入力信号を出力信号にマッピングするシステムと称する。
システム３００は、分配点３１０が、時間領域ベクトルプロセッサ（ＴＴＶＰ）３２７を含み、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎが、時間領域ベクトルリピータ（ＴＴＶＲ）３５７１−３５７ｎを含むことを除いて、図１のシステム１００と同一である。ＴＴＶＰ ３２７を、単純にプロセッサと称する場合がある。簡潔さのために、相違だけを説明する。
図３Ａに示されているように、ＴＴＶＰ ３２７は、処理デバイス１２５１−１２５ｎとラインドライバ１３０１−１３０ｎとの間の通信経路内にある。
図３Ａでは、ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎの入力および出力は、ディジタル時間領域サンプルである。
ＴＴＶＰ ３２７は、ダウンストリーム信号を前置補償（プリコーディング）し、アップストリーム信号を事後補償する。さらに、ＴＴＶＰ ３２７は、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎとの間でパイロット信号を送信し、受信して、漏話除去機能に必要なフィルタ係数を決定する。ＴＴＶＰ ３２７は、下でさらに説明するように、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによってアップストリームに送信されるパイロット信号に基づいて、アップストリームチャネルおよび関連するフィルタ係数を推定する。ＴＴＶＰ ３２７は、ＴＴＶＰ ３２７によってダウンストリームに送信され、その後にＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによってアップストリームにループバックされるパイロット信号に基づいて、ダウンストリームチャネルを推定する。その結果、ＴＴＶＰ ３２７は、処理デバイスに情報を提供することができ、この処理デバイスは、漏話除去のために設計される必要がない。言い替えると、大量Ｇ．ｈｎ処理デバイスすなわちもう１つのタイプのＳＩＳＯ処理デバイスの間の漏話を、ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎの使用によって除去することができる。ＴＴＶＰ ３２７は、下で説明するように、パイロット信号を使用して漏話フィルタ係数を決定する。
ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによって送信されるパイロット信号を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号とすることができる。
ＴＴＶＰ ３２７は、フィルタ係数が決定されるまで、処理デバイス１２５１−１２５ｎからの信号がラインドライバ１３０１−１３０ｎに達するのを防ぐ。フィルタ係数が決定されるまで、信号がラインドライバ１３０１−１３０ｎに達するのを防ぐことによって、他の通信回線上のアクティブセッションの動作が、干渉から保護される。たとえば、アクティブセッションが、ＬＤ １３０２−１３０ｎ上で実行されている場合に、ＴＴＶＰ ３２７は、回線Ｌ１から、回線Ｌ２よりＬｎまでへ、および、回線Ｌ２よりＬｎまでから、回線Ｌ１への漏話を除去するフィルタ係数が決定されるまで、処理デバイス１２５１からの信号がＬＤ １３０１に達するのを防ぐことができる。
ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、下でより詳細に説明する除去機能に必要な漏話フィルタ係数を決定するのにＴＴＶＰ ３２７によって使用されるパイロット信号を送信し、受信する。ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎが同一であることを理解されたい。したがって、可能な場合には、明瞭さおよび簡潔さのために、１つのＴＴＶＲだけを説明する。
ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、フィルタ係数が正しいことをＴＴＶＰ ３２７が示すまで、物理層信号がＬＤ １３０１−１３０ｎに達するのを防ぐ。通常動作では、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、入力として値を受け取り、それらを出力として再送する。信号がＬＤ １３０１−１３０ｎに達するのを防ぐために、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎおよびＴＴＶＰ ３２７は、その代わりに出力として０値を供給する。ＴＴＶＰ ３２７は、ＴＴＶＰ ３２７とＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎとの間の制御チャネルを介して、フィルタ係数が正しいことを通信することができる。たとえば、ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、特定の周波数で差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）シグナリングを使用することができる。狭い帯域幅が使用される場合には、データチャネルと制御チャネルとの間の干渉を制限することができる。例のシステムでは、データを、１６ＫＨｚサブキャリア間隔を有する４０９６個のＤＭＴサブキャリアを使用して変調することができ、制御チャネルは、約１ＫＨｚ帯域幅を占めるＤＰＳＫシグナリングを使用することができる。
ＴＴＶＰ ３２７は、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎのためにダウンストリーム信号をプリコーディングするプリコーダを含む。プリコーダは、周波数依存である。したがって、ＴＴＶＰ ３２７は、時間領域サンプルをプリコーダのために周波数領域に変換し、その後、プリコーディングされたデータを周波数領域から時間領域サンプルに変換するように構成される。プリコーダを、たとえば、ｏｖｅｒｌａｐ−ａｎｄ−ａｄｄ高速フーリエ変換（ＦＦＴ）法によって実行することができる。
プリコーディングフィルタによって実行されるｏｖｅｒｌａｐ−ａｎｄ−ａｄｄ ＦＦＴ法では、Ｔ個の時間サンプルが、Ｗ個のサンプルによって０パディングされ、（Ｔ＋Ｗ）点ＦＦＴが、（Ｔ＋Ｗ）個のフーリエ成分を入手するために適用される。このプロセスが、ｎ個のアクティブ回線からの信号について並列に実行される。その後、フーリエ成分ごとに、ｎ個のアクティブ回線からのｎ個の値のベクトルが、ｎ×ｎ行列によって乗算されて、前置補償された（プリコーディングされた）ベクトル（ダウンストリーム）または事後補償されたベクトル（アップストリーム）が入手される。次に、逆（Ｔ＋Ｗ）点ＦＦＴが、各回線の結果に適用され、Ｔ＋Ｗ個の時間サンプルをもたらす。最初のＴ個のサンプルは、以前の反復からのＷ個の保存された値に加算されて、Ｔ個の出力サンプルを作り、残りのＷ個の値は、次の反復での使用のために保存される。パラメータＷおよびＴの選択において、パラメータＷは、直接チャネルおよび漏話チャネルの遅延広がりより長い時間の期間を包含するのに十分に大きくしなければならない。パラメータＴは、相対ウィンドウイングオーバーヘッド（Ｔ＋Ｗ）／Ｔを十分に小さく保つのに十分に大きくしなければならない。ＦＦＴサイズＴ＋Ｗは、処理デバイス１２５１−１２５ｎによるＤＭＴ変調に使用されるＦＦＴサイズと同一である必要はなく、有利なことに、いくつかの場合にはるかにより小さくすることができる。
アップストリームパイロットについて、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、処理デバイス１６０１−１６０ｎからの着信物理層データを一時的に無視し、その代わりに時間領域パイロットサンプルを送る。所与のＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎからのアップストリームパイロット信号は、直接チャネルまたは漏話のいずれかによって、ＦＴＴｄｐ ＬＤ １３０１−１３０ｎのすべてに伝搬する。たとえば、ＴＴＶＲ ３５７１は、処理デバイス１６０１から物理層サンプルを受け取る。ＴＴＶＲ ３５７１は、通常は、物理層サンプルをＬＤ １５５１に伝えるはずである。アップストリームパイロット動作中には、物理層サンプルを伝えるのではなく、ＴＴＶＲ ３５７１は、時間領域パイロットサンプルを挿入する。
ＴＴＶＰ ３２７は、各ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによってアップストリームチャネルに挿入されたパイロット信号から生じる時間領域信号をＬＤ １３０１−１３０ｎから受け取る。受け取られたパイロット信号は、ＴＴＶＰ ３２７によって、アップストリーム直接チャネル係数および漏話チャネル係数を推定するのに使用される。パイロット信号が、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによって挿入されつつある間に、ＴＴＶＰ ３２７は、結果のサンプル、値０を有するサンプル、またはランダム雑音を物理層に伝えることができる。これは、アップストリーム物理層受信器（たとえば、処理デバイス１２５１）にとって、信号の一時的消失またはインパルス雑音に見える。
ダウンストリームパイロットについて、ＴＴＶＰ ３２７は、処理デバイス１２５１−１２５ｎからの入力物理層信号を一時的に無視し、その代わりに時間領域パイロットサンプルを送る。
たとえば、各処理デバイス１２５１−１２５ｎは、あるクロックレートで数のシーケンスを、すなわち、各クロックサイクルの終りに異なる数を送出する。ＴＴＶＰ ３２７は、同一のレートでこれらの数を読み取り、反対側で数を作り、これらの数は、同一のレートで対応するＬＤ １３０１−１３０ｎに進む。同様に、アップストリームについて、ＬＤ １３０１−１３０ｎは、すべてのクロックサイクルにＴＴＶＰ ３２７に１つの数を送り、ＴＴＶＰ ３２７は、すべてのクロックサイクルに所与の処理デバイス１２５１−１２５ｎに１つの数を送る。これらの数を、物理層信号と称する場合がある。
一例では、ＴＴＶＰ ３２７は、処理デバイス１２５１から物理層信号サンプルを受け取る。物理層サンプルをＬＤ １３０１に伝えるのではなく、ＴＴＶＰ ３２７は、時間領域パイロット信号を挿入する。ＴＴＶＰ ３２７は、システム３００内のすべてのチャネル（たとえば、ＴＴＶＰ ３２７とすべてのＬＤ １３０１−１３０ｎとの間）について、物理層サンプルを時間領域パイロットサンプルに置換するように構成される。
ＴＴＶＲ ３５７１は、ＬＤ １３０１にＴＴＶＰ ３２７によって挿入されたパイロット信号から生じるＬＤ １５５１からの時間領域信号と、ＬＤ １３０２−１３０ｎにＴＴＶＰ ３２７によって挿入されたパイロット信号からの漏話とを受け取る。受け取られたパイロット信号に基づいて、ＴＴＶＲ ３５７１は、受け取られたパイロット信号から受け取られたフィードバック情報を提供する。少なくとも１つの例の実施形態では、ＴＴＶＲ ３５７１は、受け取られたパイロット信号を処理して、ダウンリンクチャネル係数を推定し、その結果を通信チャネルを介してＴＴＶＰ ３２７に送る。
用語フィードバックは、本文書で使用される時に、ＣＰＥなどの通信システムのトランシーバが、分配点などの通信システムのトランシーバに受け取られたパイロット信号から導出された値をそれによって通信する手段を指す。
もう１つの例の実施形態では、ＴＴＶＲ ３５７１は、受け取られたダウンストリームパイロット信号をアップストリーム方向で増幅を伴ってループバックし、ＴＴＶＰがそれ自体の推定されたチャネル係数を形成することを可能にする。もう１つの例の実施形態では、ループバックを、増幅を伴わないものとすることができる。パイロット信号およびループバックパイロットは、ダウンストリームおよびアップストリームの物理層受信器（処理デバイス１２５１−１２５ｎおよび１６０１−１６０ｎ）にとって、信号の消失またはインパルス雑音に見える。ループバック手法が、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）システムよりも時分割デュプレックス（ＴＤＤ）に適切であることに留意されたい。というのは、アップストリームに送信されるループバック信号が、ダウンストリーム信号と同様の周波数帯を占めるからである。このＴＤＤ手法を、下で詳細に説明される図４Ａを参照して、より詳細に説明する。
図３Ｂに示されているように、システム３００は、物理（ＰＨＹ）層、イーサネット、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）層に加えて、ＴＴＶ層３０００、３１００を含む、複数の層に概念的に編成される。ＴＴＶ層３０００は、ＴＴＶＰ（たとえば、ＴＴＶＰ ３２７）に関連する層とすることができ、ＴＴＶ層３１００は、ＴＴＶＲ（たとえば、ＴＴＶＲ ３５７１）に関連する層とすることができる。
図３Ｂに示されたアーキテクチャは、ＴＴＶＰとＴＴＶＲとの間の帯域内通信を使用する。この通信は、確立された上位層通信セッションがない時であってもＴＴＶ層３０００、３１００が動作するので、帯域内である。次のダウンストリームメッセージが、ＴＴＶＰからＴＴＶＲに通信される。（１）指定された時刻の、指定された符号（正または負）を有するパイロット信号を要求するメッセージ、（２）指定された時刻の、ループバック信号を要求するメッセージ、（３）ＵＳ／ＤＳサンプルの中継を開始するように（たとえば、プリコーダ／ポストコーダトレーニングが完了した後に）ＴＴＶＲに指示するメッセージ、および（４）ＵＳ／ＤＳサンプルの中継を停止するように（たとえば、秩序だったシャットダウン手順の一部として）ＴＴＶＲに指示するメッセージ。さらに、ループバック増幅フィルタのパラメータを、ダウンストリームメッセージ内で定義することができる。
次のアップストリームメッセージが、ＴＴＶＲからＴＴＶＰに通信される。（１）接続を作成する準備ができていることを示すメッセージ、および（２）接続の差し迫ったシャットダウンを示すメッセージ。さらに、さまざまなダウンストリームメッセージの受信の肯定応答を、アップストリームメッセージ内に含めることができる。
例の実施形態では、ＴＴＶＰとＴＴＶＲとの間のシグナリングチャネルは、トーンベースの手法を実施し、ここで、ＴＴＶＰおよびＴＴＶＲは、事前に指定されたダウンストリームおよびアップストリームの周波数でパイロットトーン信号を送信する。パイロットトーン信号は、通過する任意の他の信号の最上位に追加される。ＴＴＶＰは、低いビットレートで（すなわち、２進ＤＰＳＫを使用して）パイロットトーンを反転することによってビットを通信する。これは、ダウンストリーム（ＤＳ）ベクタリングオペレーションズチャネル（ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＶＯＣ）を作成する。同様に、アップストリームパイロットトーンは、アップストリーム（ＵＳ）ＶＯＣを作成するために変調される。ＴＴＶＲが、ＤＳ ＶＯＣを検出できる時に、ＴＴＶＲは、受信されたビットをエコーし、例の実施形態では正しい受信の肯定応答を提供する。ＴＴＶＲが、ＤＳ ＶＯＣを検出しない時には、ＴＴＶＲは、事前に指定されたアイドルパターンを送信する。ＴＴＶＲが、シャットダウンされるかシャットダウンされようとしている時には、ＵＳパイロットトーンが消える。したがって、ＵＳパイロットトーンの存在または不在とエコーされたビットとが、ＵＳメッセージを提供する。
例の実施形態では、ダウンストリームメッセージは、ＤＳ ＶＯＣを使用するフォーマットでＴＴＶＰによって送信される。たとえば、事前に指定されたビットシーケンスが、パイロット信号を送信する要求を示す。ＴＴＶＲは、ＵＳ ＶＯＣ上のエコーされたビット内で要求を肯定応答する。その後、パイロット信号は、エコーされたメッセージが受信された後の指定されたタイムラグに、ＴＴＶＲによって送信される。
ＶＯＣは、物理層送信からの干渉、他のＶＯＣチャネルからの漏話（ＴＴＶ初期化中）、およびＲＦＩを含む外部雑音からの漏話の存在下で動作する。これらの形の干渉は、次のように軽減され得る（１）ＶＯＣとの干渉を避けるために、物理層信号にノッチを設けることができる（ＶＯＣは、いずれにせよＶＯＣ周波数で低いＳＮＲを有する）。物理層にノッチが設けられない場合であっても、ＶＯＣは、ＶＯＣ変調が物理層変調よりはるかに低速なので、長い時間ウィンドウにわたる平均化によって、あるＳＮＲ利得を達成することができる。
理解されるように、「ノッチを設ける」は、信号が、ある周波数の付近でほとんどまたは全くエネルギを有しない形でフィルタリングされまたは生成されることを意味する。信号エネルギ対周波数のプロットでは、プロットは、指定された周波数にノッチを有する（突然下落する）。
図３Ｃに、例の実施形態によるＴＴＶＰを示す。
図３Ｃは、ＴＴＶＰ ３２７の３２７ａ部を示す。単純さのために、図３Ｃは、２つの回線を用いるベクタリングに関する３２７ａ部を示す。任意のｎについてこの図をどのように変更すべきかは、明瞭である。
左上には、２つの処理デバイス１２５１および１２５２によって生成されたダウンストリーム時間領域サンプルを受け取るインターフェースがある。右上には、ダウンストリーム時間領域サンプルがそれによってＬＤ １３０１および１３０２に送られるインターフェースがある。右下には、アップストリーム時間領域サンプルがそれによってＬＤ １３０１および１３０２から受け取られるインターフェースがある。左下には、アップストリーム時間領域サンプルがそれによって処理デバイス１２５１および１２５２に送られるインターフェースがある。
ダウンストリーム動作では、各直列並列変換器３２８ａ、３２８ｂが、関連する処理デバイス１２５１および１２５２からの時間領域サンプルを、長さＴのバッチに収集し、長さＴ＋Ｗのベクトルに０パディングする。高速フーリエ変換ユニット３３０ａ、３３０ｂが、それぞれのベクトルにＦＦＴを適用する。通常動作中は、各セレクタ３３２ａ、３３２ｂが、ＦＦＴ成分を渡す。他の時には、セレクタ３３２ａ、３３２ｂは、ＴＴＶＰ ３２７の動作モード（たとえば、チャネル推定）に基づいて、０値または関連するパイロットジェネレータ３３４ａ、３３４ｂから来る周波数領域パイロット信号Ｐｋ（ｆ，ｓ）を挿入することができる。
プリコーダ３３６は、フーリエ成分に対する２×２行列乗算を実行する。逆ＦＦＴユニット３３８ａ、３３８ｂは、プリコーダ３３６からの出力を、長さＴ＋Ｗのそれぞれの時間領域ベクトルに変換し戻す。各並列直列ユニット３４０ａ、３４０ｂは、長さＴ＋Ｗの出力ベクトルを取り込み、ｏｖｅｒｌａｐ ａｎｄ ａｄｄ法を使用して、Ｔ個の時間領域出力サンプルを生成する。最後に、制御チャネル送信器３４２ａ、３４２ｂは、それぞれＴＴＶＲ ３５７１−３５７２に制御チャネルメッセージを送信するために、時間領域制御チャネル信号をそれぞれ並列直列ユニット３４０ａ、３４０ｂからの出力信号に加えることができる。
アップストリーム動作では、直列並列変換器３２８ｃ、３２８ｄが、長さＴのバッチに時間領域サンプルを収集し、長さＴ＋Ｗのそれぞれのベクトルに０パディングする。高速フーリエ変換ユニット３３０ｃ、３３０ｄが、それぞれ直列並列変換器３２８ｃ、３２８ｄから出力されるベクトルにＦＦＴを適用する。ポストコーダ３４４が、ＦＦＴユニット３３０ｃ、３３０ｄによって作られたフーリエ成分のそれぞれに対する２×２行列乗算を実行する。セレクタ３３２ｃ、３３２ｄは、０値およびポストコーダ３４４の出力を受け取る。セレクタ３３２ｃ、３３２ｄは、コントローラ３４８によって指示されて、ＴＴＶＰ ３２７の動作に基づいて、０値またはポストコーダ３４４の出力を出力する。代替案では、セレクタ３３２ｃ、３３２ｄは、使用不能な信号を示す別の値を処理デバイス１２５１および１２５２に渡すことができる
セレクタ３３２ｃ、３３２ｄを、たとえば、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７２からＴＴＶＰ ３２７へアップストリームに送られるパイロット信号が処理デバイス１２５１および１２５２に伝搬するのを防ぐのに使用することができる。そのようなパイロット信号が、処理デバイス１２５１および１２５２の動作に悪影響しないと期待される場合には、セレクタ３３２ｃ、３３２ｄを省略することができる。
逆ＦＦＴユニット３３８ｃ、３３８ｄは、ポストコーダ３４４からの出力を長さＴ＋Ｗの時間領域ベクトルに変換し戻す。ＩＦＦＴ ３３８ｃへの入力は、ＬＤ １３０１からの時間領域サンプルに対応し、ＩＦＦＴ ３３８ｄへの入力は、ＬＤ １３０２からの時間領域サンプルに対応する。
並列直列ユニット３４０ｃ、３４０ｄは、それぞれＩＦＦＴユニット３３８ｃ、３３８ｄからの長さＴ＋Ｗの出力ベクトルをとりこみ、ｏｖｅｒｌａｐ ａｎｄ ａｄｄ法を使用してＴ個の時間領域出力サンプルを生成する。各ＬＤ １３０１および１３０２から受信された信号のコピーが、複製され、関連する制御チャネル受信器３４２ｃ、３４２ｄに渡されて、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７２からの制御メッセージを復号する。
ポストコーダ出力シンボルのコピーが、チャネルエスティメータ３４６に転送される。パイロットシーケンスまたは遅延されたループバックシーケンスがアップストリームチャネルを介してＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによって送信されつつある時間中に、チャネルエスティメータ３４６は、結果の漏話チャネル係数の推定値を入手するために、ポストコーダ出力シンボルをパイロット信号に相関させる。結果の漏話チャネルと、下でさらに詳細に説明するように、既存のプリコーダ３３６およびポストコーダ３４４のフィルタ係数の知識を使用して、チャネルエスティメータ３４６は、処理デバイス１２５１−１２５ｎおよびＬＤ １３０１−１３０ｎからのデータに適用される新しいプリコーダフィルタ係数および新しいポストコーダフィルタ係数を決定することができる。
コントローラ３４８は、ＴＴＶＰ ３２７が実行すべき動作を決定する。たとえば、コントローラ３４８は、チャネル推定を実行すべきか、通常のフィルタリングモードで動作すべきかを決定することができる。したがって、コントローラ３４８は、図３Ｃに示されたすべての特徴のアクティブ化を調整し、パイロットを送信すべき時、更新されたプリコーダ係数およびポストコーダ係数を適用すべき時、およびセレクタ３３２ａ−３３２ｄに０を適用すべき時を決定することができる。
図３Ｄに、例の実施形態によるＴＴＶＲを示す。より具体的には、図３Ｄは、ＴＴＶＲ ３５７１を示す。ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、同一または実質的に同一なので、ＴＴＶＲ ３５７１の説明だけを、簡潔さのために提供する。
ダウンストリーム方向では、ＴＴＶＲ ３５７１は、通常、時間領域の受信されたサンプルを出力に直接に渡す。受信された信号のコピーが、制御チャネル受信器３６０に送られて、ＴＴＶＰ ３２７からの制御メッセージが復号される。受信された信号のもう１つのコピーは、ループバック動作中に、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２に転送される。セレクタ３６１は、０値および受信された信号を受け取る。セレクタ３６１は、ＴＴＶＲ ３５７１の動作のモードに基づいて、０値または受信された信号を出力する。
セレクタ３６１は、コントローラ３７０からのコマンドに基づいて動作する。コントローラ３７０が、ＴＴＶＲ ３５７１が通常動作モードであることを示す時に、セレクタ３６１は、受け取ったサンプルを直接ダウンストリームに渡す。コントローラ３７０が、ループバック動作を示す時には、セレクタ３６１は、ＴＴＶＰ ３２７からＴＴＶＲ ３５７１へダウンストリームに送られたパイロット信号が処理デバイス１６０１に伝搬するのを防ぐために、０値を挿入することができる。代替案では、セレクタ３６１は、使用不能な信号を示す別の値を処理デバイス１６０１に渡すことができる。
そのようなパイロット信号が、処理デバイス１６０１の動作に悪影響すると予期されない場合には、セレクタ３６１を省略することができる。
増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２は、受け取った信号を、指定された遅延または増幅を伴って単純に出力に渡すことができ、あるいは、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２は、フィルタリング動作をさらに実行することができる。たとえば、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２は、フィルタ係数の固定されたセットを用いて、受け取った信号を畳み込み、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを実装することができる。代替案では、再帰型フィルタ実施態様を使用して、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２が、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを得ることができる。フィルタは、ダウンストリームチャネルでの周波数依存減衰の影響を軽減し、その結果、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２の出力が、すべての周波数で大きいエネルギを有するようになる。
より対線を介して送られる信号は、周波数依存減衰を受けて、具体的には、より高い周波数が、より強く減衰される。例の実施形態によるループバック推定では、パイロット信号は、回線を介してダウンストリームに通る時に１回、アップストリームに戻って通る間に１回の、２回減衰される。これは、特に最高周波数に関して、強い減衰および悪い推定性能につながる可能性がある。推定性能を改善するために、ＴＴＶＲ ３５７１は、ループバック中に信号を増幅する。パワースペクトル密度制約に違反せずに増幅を改善するために、周波数依存増幅は、より対線の周波数依存減衰と（少なくとも近似的に）等しく、反対向きである。
周波数依存増幅を達成するために、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２は、複数の有限インパルス応答フィルタを含むことができ、各有限インパルス応答フィルタは、異なる長さのより対線の減衰を近似的に元に戻すように設計される。たとえば、複数の有限インパルス応答フィルタを、それぞれ５０ｍ、１００ｍ、１５０ｍ、および２００ｍの長さについて使用することができ、よく知られている数値最適化技法を使用して設計することができる。
ＴＴＶＲ ３５７１は、対応するフィルタ係数を格納することができる。たとえば、所与のフィルタ長について、チャネルとフィルタとの積が、利得がどの周波数でも１を超えないという制約の下でできる限り単位利得に近い利得を有するように、数値最適化を選択することができる。アップストリームパイロットに基づいて、ＴＴＶＰコントローラ３４６は、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２のどのループバックフィルタが、パワー制約を超えずにループバック信号を増幅するのに有効であるのかを判断する。ＴＴＶＰ ３２７は、制御チャネルを介して、どのフィルタを使用すべきかをＴＴＶＲ ３５７１に指示することができる。
選択されたフィルタは、受け取られたパイロット信号を用いて一連の格納されたフィルタ係数を畳み込むことによって適用される。
アップストリーム方向で、ＴＴＶＲ ３５７１は、時間領域の受け取られたサンプルをセレクタ３６４に渡す。セレクタ３６４は、コントローラ３７０からのコマンドに基づいて動作する。コントローラ３７０が、ＴＴＶＲ ３５７１が通常動作であることを示す時には、セレクタ３６４は、受け取られたサンプルを直接に出力に渡す。コントローラ３７０が、ループバック動作を示す時には、セレクタ３６４は、０値を挿入することができ、あるいは、パイロットジェネレータ３６６からの時間領域パイロット値を挿入することができ、あるいは、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２から入手された増幅され、フィルタリングされ、遅延された値を挿入することができる。最後に、制御チャネル送信器３７１は、ＴＴＶＰ ３２７に制御チャネルメッセージを送信するために、セレクタ３６４からの出力信号に時間領域制御チャネル信号を加えることができる。
コントローラ３７０は、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎ内のすべての他のユニットのアクティビティを調整し、パイロットを送信すべき時を決定し、増幅およびフィルタリングにどのパラメータを使用すべきかを決定する責任を負う。
図３Ｅに、例の実施形態によるＮＥＸＴ除去を有するＴＴＶＰを示す。図３Ｅは、ＴＴＶＰ ３２７の３２７ｂ部を示す。３２７ｂ部は、３２７ｂ部が、プリコーダ３３６の出力およびポストコーダ３４４の入力に結合されたＮＥＸＴキャンセラ３４９を含むことを除いて、３２７ａ部と同一である。さらに、コントローラ３４８、送信器３４２ａ、３４２ｂ、および受信器３４２ｃ、３４２ｄは、３２７ｂ部に含まれるが、明瞭さのために図３Ｅから省略されている。
図３Ｆに、例の実施形態によるエコー除去を有するＴＴＶＲを示す。図３Ｆは、ＴＴＶＲ ３５７１ａを示す。ＴＴＶＲ ３５７１ａは、ＴＴＶＲ ３５７１ａが、ダウンストリーム入力およびアップストリーム出力（セレクタ３６４の出力）に結合されたエコーキャンセラ３７２を含むことを除いて、ＴＴＶＲ ３５７１と同一である。さらに、コントローラ３７０は、ＴＴＶＲ ３５７１ａに含まれるが、明瞭さのために図３Ｆから省略されている。
ＮＥＸＴキャンセラ３４９は、近端漏話（ＮＥＸＴ）（同一の位置または同一位置の近くの異なるトランシーバの間の干渉）ならびにエコー（同一トランシーバ内の送信器から受信器への干渉）を除去するように設計されたフィルタを実装することができる。エコーキャンセラ３７２は、エコーを除去するように設計されたフィルタを実現することができる。ＮＥＸＴおよびエコーの除去は、分配点３１０とＣＰＥ ３５０１との間のフルデュプレックスを可能にする。
ＮＥＸＴキャンセラ３４９の周波数領域実施態様が、図３Ｅに示され、エコーキャンセラ３７２の時間領域実施態様が、図３Ｆに示されている。
図３Ｅでは、プリコーダ３３６出力信号のコピーが、ＮＥＸＴキャンセラ３４９に渡される。ＮＥＸＴキャンセラ３４９は、プリコーダ３３６出力信号にフィルタ係数を適用して、アップストリームのポストコーダ３４４入力に加算される除去信号を得る。結果の信号は、フィルタ係数のトレーニングでの使用のために、ＮＥＸＴキャンセラ３４９にフィードバックされる。代替実施形態では、時間領域ＮＥＸＴキャンセラが、並列直列ユニット３４０ａ、３４０ｂから来る時間領域サンプルを操作することができる。
図３Ｆでは、ＴＴＶＲ ３５７１ａ出力信号のコピーが、エコーキャンセラ３７２に渡される。エコーキャンセラ３７２は、これらの信号にフィルタ係数を適用して、ダウンストリームＴＴＶＲ入力信号に加えられる除去信号を得る。結果の信号は、フィルタ係数のトレーニングでの使用のために、エコーキャンセラ３７２にフィードバックされる。
図４Ａに、パイロットループバックを使用して漏話を低減する方法を示す。
一般に、通信回線にまたがる漏話除去は、ベクタリングを介して実行される。プリコーディングおよびポストコーディングが、すべての回線が終端される分配点３１０のオペレータ側で実行される。
ダウンストリーム漏話除去を達成するために、推定プロセスが、分配点３１０によって使用されて、正しいプリコーダ係数（フィルタ漏話係数）が決定される。プリコーダ係数の決定は、ダウンストリーム方向でパイロット信号を送信することと、その後、アップストリーム通信チャネルを介してフィードバックを提供することとによって実行される。
図４Ａの例の実施形態は、顧客側（ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎ）での最小限の信号処理能力を用いてダウンストリーム漏話チャネルを推定する方法を提供する。具体的には、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎは、信号をアップストリームに送信する能力を有するが、分配点３１０とＣＰＥ ３５０１−３５０ｎとの間で確立されたディジタル通信はないものとすることができる（または、最小限の低帯域幅シグナリングチャネルが確立される場合）。図４Ａの例の実施形態では、分配点３１０は、まず、アップストリームチャネルを推定し、その後、ダウンストリームチャネルを推定する。
１つの従来の形では、分配点（オペレータ側）が、ＣＰＥ（顧客側）にダウンストリームパイロット信号を送信する。ＣＰＥは、受信されたパイロットを使用して、ダウンストリームチャネル係数を推定する。推定されたダウンストリームチャネル係数は、量子化され、既存のディジタル通信チャネルを介してアップストリームに送信される。しかし、この従来の形は、推定を行う前にアップストリームディジタル通信セッションが確立されることを必要とする。このセッションは、通信がすばやく行われるために、適度に高いデータレートを有する必要がある。
もう１つの従来の形では、ＣＰＥが、アップストリームパイロット信号を分配点に送信する。分配点は、受信されたパイロットを使用して、アップストリームチャネル係数を推定する。ダウンストリームチャネル係数は、等方性伝送媒体のチャネル相反的特徴を使用して、アップストリーム係数から導出される。しかし、相反性は、特にブリッジされたタップおよび他の非理想的トポロジの存在下で、より対チャネルについて必ずしも成り立たない。
Ｇ．ｖｅｃｔｏｒ標準規格では、分配点が、ダウンストリームパイロット信号を送信する。ＣＰＥは、受信されたパイロット信号と送信された信号との間の差（誤差信号）を測定し、量子化する。量子化された誤差測定値は、既存のディジタル通信セッションを介してアップストリームに送信される。分配点は、量子化された誤差測定値に基づいて、ダウンストリームチャネル係数を推定する。しかし、Ｇ．ｖｅｃｔｏｒは、適度に高いデータレートを有するアップストリームディジタル通信セッションを必要とする（初期化が長い時間を要することがなくなるようにするために）。
例の実施形態では、Ｇ．ｈｎ処理デバイスを使用することの少なくとも１つの目的は、分配点３１０とＣＰＥ ３５０１−３５０ｎとの間の高データレートのディジタル通信セッションを確立することである。片側に配置された２進データを、反対側に信頼できる形で通信することができる。
さらに、アップストリームチャネルおよびダウンストリームチャネルは、物理エンティティである。ある変化する電圧が、アップストリームチャネルおよびダウンストリームチャネルのうちの１つに入力される場合に、結果の電圧が、出力で生成される。少なくとも１つの例の実施形態では、ループバックチャネルが、アップストリームチャネルおよびダウンストリームチャネルを連結することによって作成される。より具体的には、ループバックチャネルは、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎにそれらが受信するもの（増幅またはフィルタリングの後とすることができる）を戻って繰り返させるように構成されたシステム３００によって作成される。言い替えると、ループバックチャネルは、処理デバイスを用いて作成され、この処理デバイスは、ＬＤ １５５１−１５５ｎから来るディジタルサンプルをとりこみ、オプションで時間領域で処理を実行し、オプションでサンプルをさらに遅延させ、対応するディジタルサンプルを、アップストリームに送信するためにＬＤ １５５１−１５５ｎに送り返す。
図４Ａを参照して説明するように、少なくとも１つの例の実施形態では、ＣＰＥは、受信されたダウンストリームアイロットを増幅し、アップストリーム方向にループバックする。分配点は、その後、アップストリームパイロットとは別々に入手されるアップストリームチャネルの知識に基づいて、受信されたループバック信号からダウンストリーム漏話を推定することができる。ループバック手法は、ＦＤＤではなくＴＤＤまたはフルデュプレックスシステムを仮定する。というのは、パイロット信号が、アップストリームとダウンストリームとの両方の、すべての使用される周波数を包含するからである。より具体的には、データ通信が、両方の方向ですべての周波数を使用することが必要であるのではなく、デバイスは、推定プロセス中に両方の方向ですべての周波数でパイロット信号を送信することを許される。
図４Ａの方法の説明を助けるために、図４Ｂ−４Ｃが使用される。さらに、図４Ａの方法は、システム３００を参照して説明される。しかし、図４Ａの方法を、システム３００とは異なるシステムによって実行できることを理解されたい。
図示されているように、図４Ａでは、方法は、Ｓ４００で開始される。開始時に、いくつかの通信セッションがアクティブであるものとすることができる。たとえば、図４Ｂに、３つの通信セッションがアクティブであるシステム３００を示す。より具体的には、処理デバイス１２５１−１２５３および１６０１−１６０３の間の通信チャネルが、アクティブである。１つのアクティブチャネルは、分配点のＧ．ｈｎ処理デバイス１２５１からＴＴＶＰ ３２７を介し、ＬＤ １３０１を介し、より対線にまたがり、別のＬＤ １５５１を介し、ＴＴＶＲ ３５７１を介し、最後にＣＰＥ ３５０１内の処理デバイス１６０１への実線の経路によって表される。同様に、実線の経路は、処理デバイス１２５２と１６０２との間および１２５３と１６０３との間のアクティブ通信チャネルを表す。理解されるように、より対線を介する通信チャネルは、図４Ｂで分配点３１０とＣＰＥ ３５０１−３５０ｎとの間の点線によって表される漏話を引き起こす。ＴＴＶＰ ３２７内の実線および点線は、ラインドライバ１３０１−１３０３および１５５１−１５５３の間の漏話チャネルの推定に基づいてＴＴＶＰ ３２７によって決定される、この漏話の影響を軽減するように設計された３×３プリコーダおよび事後補償行列を表す。より具体的には、より対線を介する各ダウンストリームおよびアップストリームの送信は、残りのより対線上の他の送信との漏話を引き起こす。その結果、このステージでは、ＴＴＶＰ ３２７は、３×３プリコーダおよび３×３事後補償フィルタを実装する。
たとえば、特定の周波数ｆの狭帯域チャネルについて、アップストリームチャネルは、複素行列
ＨＵ＝（Ｉ＋ＧＵ）ＤＵ （１）
によって表され、ここで、ＧＵは、正規化されたアップストリーム漏話行列であり、ＤＵは、Ｈｕの対角要素を表すアップストリーム対角行列であり、Ｉは、単位行列である（対角線上に１を有し、対角線から外れたすべての要素が０である行列）。
ダウンストリームチャネルは、
ＨＤ＝ＤＤ（Ｉ＋ＧＤ） （２）
であり、ここで、ＧＤは、正規化されたダウンストリーム漏話行列であり、ＤＤは、直接利得のダウンストリーム対角行列である。理解されるように、アップストリームチャネルおよびダウンストリームチャネルは、多入力多出力（ＭＩＭＯチャネル）である。
ポストコーダ３４４およびプリコーダ３３６のフィルタ係数は、それぞれ行列ＣＵおよびＣＤによって表される。表記Ｃは、さまざまな時点でのフィルタ係数を表す。ＴＴＶＰ ３２７は、漏話チャネルの推定に基づいてＣを決定し、アクティブ化／非アクティブ化イベントに基づいておよび／または周期的にＣを決定する。
戻って図４Ａを参照すると、分配点３１０は、Ｓ４１０で、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎからアップストリームパイロット信号を受信する。より具体的には、現在は分配点とのアクティブ通信セッションを有しないＣＰＥ ３５０ｎが、データの送信を要求する時に、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、データが処理デバイス１６０１−１６０３からＬＤ １５５１−１５５３にそれぞれ転送されるのを一時的に防ぎ、その代わりに、パイロット信号をＬＤ １５５１−１５５３に送信することができ、このパイロット信号は、ＬＤ １５５１−１５５３によってアップストリームに送信され、ＴＴＶＰ ３２７によって受信される。ＴＴＶＲ ３５７ｎは、ＬＤ １５５ｎにもパイロット信号を送信し、このパイロット信号は、アップストリームに送信され、ＴＴＶＰ ３２７によって受信される。送信されるパイロット信号は、相互に直交である。
ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎおよびＴＴＶＰ ３２７は、制御チャネルを使用して、パイロット信号の送信を調整し、同期化する。ＴＴＶＲ ３５７ｎは、ＣＰＥ ３５０ｎがアクティブ化を望むことをＴＴＶＰ ３２７に警告する。その後、ＴＴＶＰ ３２７は、アップストリームパイロットシーケンスを送信するようにＴＴＶＲ１−ＴＴＶＲｎに指示する。ＴＴＶＰ ３２７は、アップストリームパイロットを送信すべき時を知っており、結果のアップストリーム信号をインターセプトする。
少なくとも１つの例の実施形態では、Ｇ．ｈｎ処理デバイス、たとえば１２５１は、通常のデータ信号ではなく挿入された０値のシーケンスを見る。たとえば、コントローラ３４８は、セレクタ３３２ｃにコマンドを送って、チャネル推定およびプリコーダ／ポストコーダ係数決定が実行されつつあることを示すことができる。コントローラ３４８から受け取られたコマンドに基づいて、セレクタ３３２ｃは、ポストコーダ３４４からの出力ではなく、０値を処理デバイス１２５１に送ることができる。０値の受取りは、誤りのバーストをもたらす可能性がある。しかし、処理デバイス１２５１は、たとえばインパルス雑音によっても引き起こされる、誤りバーストからの回復を可能にする能力を含む。
少なくとももう１つの例の実施形態では、セレクタ３３８ｃ、３３８ｄが、存在しない場合があり、あるいは、コントローラ３４８が、セレクタ３３８ｃ、３３８ｄに、ポストコーダ３４４の出力を処理デバイス１２５１に渡すように指示することができる。Ｇ．ｈｎプロトコルを拡張して、パイロットシーケンスを知り、たとえば、パイロットシーケンスが送信されつつある時にデータの送信および受信を一時的に停止することができる。
ＣＰＥ ３５０ｎは、データの送信を要求するので、ＴＴＶＰ ３２７は、ＬＤ １５５１−１５５ｎからアクティブ化するＬＤ １３０ｎへのチャネルおよびアクティブ化するＬＤ １５５ｎからＬＤ １３０１−１３０ｎへのチャネルを含めるために、新しいアップストリームチャネル係数を決定する。これらの新しい係数を、以前にアクティブであった回線の３×３チャネル行列と一緒にすることによって、新しい４×４チャネル行列が作成される。
したがって、Ｓ４２０では、ＴＴＶＰ ３２７が、受け取られたパイロット信号に基づいてポストコーダ係数を決定する。ｎ個の回線を有するシステムについて、周波数ｆのアップストリームの結果のチャネルＲｕは、次の形のｎ×ｎ行列によって表すことができる。
ＲＵ＝ＣＵ（Ｉ＋ＧＵ）ＤＵ （３）
ここで、ＣＵは、周波数ｆに作用するｎ×ｎポストコーダ行列であり、Ｉは、ｎ×ｎ単位行列であり、ＤＵは、周波数ｆでのアップストリームチャネルの直接利得を表すｎ×ｎ対角行列であり、ＧＵは、周波数ｆのｎ×ｎ正規化された漏話チャネル行列である。
ＴＴＶＰ ３２７は、次のようにアップストリームチャネルＲｕを決定することができる。パイロットシーケンスは、Ｓ個のＤＭＴシンボルからなり、Ｓは、一般に、少なくともシステム内の回線の個数と同程度に多数である。各シンボルは、Ｆ個の周波数ｆ＝０，…，Ｆ−１のうちの１つで複素数値を有する。各回線に関連するパイロットシーケンスがある。
回線ｋ上でシンボルｓ中に周波数ｆで送信される複素数値を、Ｐｋ（ｆ，ｓ）と表す。
シンボルシーケンスｘ（ｓ）とｙ（ｓ）との間の相関は、
Figure 2015513250
 と定義される。
異なる回線ｋおよびｊのパイロットシーケンスは、相互に直交であり、その相関が０であり、すべてのｆおよびｊと等しくないすべてのｋについて、
〈Ｐｋ（ｆ，ｓ），Ｐｊ（ｆ，ｓ）〉＝０ （５）
になっている。
ＤＭＴ変調が、ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによって使用されて、所与のパイロットシーケンスの周波数領域表現が、対応する時間領域表現に変換される。すなわち、所与のシンボルｓについて、Ｆ個の複素周波数領域値Ｐｋ（ｆ，ｓ），ｆ＝０，…，Ｆ−１は、ＤＭＴ変調でよく知られているように逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）によって変換されて、２Ｆ個の実数の時間領域サンプルが得られる。これらの時間領域サンプルは、ＤＭＴ変調でよく知られているように、循環して拡張され、ウィンドウイングされて、ｔ＝０，…，Ｔ−１についてｐｋ（ｔ，ｓ）と表されるＴ個の時間領域サンプルが得られる。
パイロットシーケンスを送信するために、第１のＴＴＶＲ（たとえば、３５７１）は、まず、シンボル１に対応する時間サンプルｐｋ（ｔ，１）のすべてを送り、その後、シンボル２に対応するすべての時間サンプルｐｋ（ｔ，２）を送り、各シンボルの時間サンプルの送信を継続する。第１のＴＴＶＲは、即座に次々にシンボルを送信することができ、あるいは、パイロットシンボルの間で送信されたＣＰＥ ３５０１からの複数の通常のアップストリームデータサンプルを伴って、間欠的に送信することができる。ＴＴＶＲパイロットシンボルを、ＴＴＶＰ信号処理に使用されるＦＦＴサイズと一致させることができる。
リンクｋ上のＴＴＶＰ ３２７は、パイロットシンボルｓに対応する時間サンプルをＬＤ １３０１から受け取る。これらの時間サンプルを、ｙｋ（ｔ，ｓ）と表すことができる。各シンボルからの２Ｆ個の連続する時間サンプルのサブセットを、ＤＭＴ変調でよく知られているようにＴＴＶＰ ３２７によって選択し、ＦＦＴによって変換して、Ｙｋ（ｆ，ｓ）と表されるＦ個の複素周波数領域値を得ることができる。ポストコーダ３４４を適用した後に、結果の信号を、Ｗｋ（ｆ，ｓ）と表すことができる。ＴＴＶＰ ３２７は、結果のアップストリーム漏話チャネル係数（漏話チャネルとポストコーダ３４４との連結から生じる）を推定するために、受け取られた信号に対して信号処理を実行することができる。具体的には、ＴＴＶＰ ３２７は、
Figure 2015513250
 を計算することによって、行ｖ列ｄの結果のアップストリームチャネル値を推定することができる。
言い替えると、行ｖ列ｄの結果のアップストリームチャネル値は、回線ｖ上で受け取られたポストコーディングされたシンボルを、回線ｄ上で送信されたパイロットシンボルと相関させることと、回線ｄ上で送信されたパイロットシンボルをそれ自体と相関させた結果によって除算することとによって決定される。
１つの例の実施形態では、時間領域デュプレッキシング（ＴＤＤ）が、近端漏話を防ぐのに使用される。すなわち、ダウンストリーム送信およびアップストリーム送信が、時間において変更される。物理層ＦＴＴｄｐプロトコルは、データ信号のＴＤＤ送信を保証する責任を負う。しかし、漏話推定フェーズ中に、ＴＴＶＰ ３２７およびＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、一緒に働いて、処理デバイス１２５１−１２５ｎおよび１６０１−１６０ｎから受け取られた入力信号にかかわりなく、パイロットがＴＤＤを使用して送信され、受信されることを保証することができる。
１つの例の実施形態でのすべてのパイロットシーケンス／漏話推定フェーズ中に、すべてのＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎのダウンストリーム出力セレクタ３６１およびＴＴＶＰ ３２７のアップストリーム出力セレクタ３３２ａ−３３２ｄは、関連する処理デバイス１２５１−１２５ｎおよび１６０１−１６０ｎに０値を送信するように、すべてがセットされる。これは、より上位の層が、パイロットシーケンスによって直接に影響されないことを保証し、より上位の層は、信号の一時的消失によってのみ影響を受ける。
ＬＤ １３０１−１３０ｎおよび１５５１−１５５ｎに対向するＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎおよびＴＴＶＰ ３２７の出力は、異なるフェーズ中に次のように制御される。
アップストリーム推定フェーズ中に、ＴＤＤは、次のように実施される。すべてのＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎのＴＴＶＲアップストリーム出力セレクタ３６４は、アップストリームパイロット出力を送るようにセットされる。すべての回線のＴＴＶＰダウンストリーム出力セレクタ３３２ａ、３３２ｂは、０値を送るようにセットされる（受信されるパイロット値がＮＥＸＴによって破壊されないようにするために）。
図４Ｂに戻って、４つの回線を有するシステムで、３つの回線がアクティブであり、第４の回線が初期化されようとしている場合に、Ｃｕは、４×４ポストコーダであり、右上３×３部分行列は、３×３ポストコーダであり、残りの行列要素は、単位行列Ｉから取られる。
アップストリームチャネルＲｕを決定した後に、ＴＴＶＰ ３２７は、次のように、ポストコーダ３４４によって実装される新しいポストコーダ係数を決定する。
Figure 2015513250
新しいポストコーダ係数を使用して、ＴＴＶＰ ３２７は、アップストリームチャネルからの漏話を除去し、
Ｒ’Ｕ＝ＤＵ （８）
をもたらす。
もう１つの例の実施形態では、ＴＴＶＰ ３２７は、チャネル逆数への１次近似を使用してポストコーダ３４４でのポストコーダ係数Ｃｕを更新することができる。すなわち、
Ｃ’Ｕ＝ＣＵ＋Ｉ−ＲＵｄｉａｇ（ＲＵ）−１ （９）
これは、より少ない計算を必要とする穏当な実施形態でもあるが、漏話を完全には除去しないはずである。中間の複雑さの例の実施形態は、
Ｃ’Ｕ＝（２Ｉ−ＲＵｄｉａｇ（ＲＵ）−１）ＣＵ （１０）
である。
式（７）および（１０）は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている米国特許出願第１３／０１６３７６号、「Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ Ｕｐｄａｔｉｎｇ Ｏｆ Ｐｒｅｃｏｄｅｒ Ｏｒ Ｐｏｓｔｃｏｄｅｒ Ｍａｔｒｉｃｅｓ Ｆｏｒ Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎ Ａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」で教示される方法に関する。
アップストリームチャネルがＴＴＶＰ ３２７によって決定された後に、ダウンストリームチャネルが、ダウンストリームパイロットおよびアップストリームループバックを使用してＴＴＶＰ ３２７によって測定される。戻って図４Ａを参照すると、ＴＴＶＰ ３２７は、Ｓ４３０で、アップストリームチャネルＲ’Ｕが決定された後に、関連するＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎへ、通信回線Ｌ１−Ｌｎにまたがって直交ダウンストリームパイロット信号を送信する。ステップＳ４３０で、ＴＴＶＰ ３２７は、処理デバイス１２５１−１２５ｎから送信されるデータを無視し、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、処理デバイス１６０１−１６０ｎからのデータを無視する。
アップストリームパイロットシーケンスおよびダウンストリームパイロットシーケンスに関して、１つの例の実施形態では、アップストリームパイロット信号およびダウンストリームパイロット信号は、
｜Ｐｋ（ｆ，ｓ）｜２≦Ｍ（ｆ） （１１）
になるように設定され、ここで、Ｍ（ｆ）は、周波数ｆでの送信の最大パワーを指定する。すべての周波数にわたる｜Ｐｋ（ｆ，ｓ）｜２の合計は、すべての総パワー制約を超えてはならない。ｐｋ（ｔ，ｓ）のピーク対平均比は、ＬＤによる高忠実度変調（クリッピングがほとんどまたは全くない）を可能にする。
たとえば、パイロットシーケンスを、対応する時間領域表現ｂ（ｔ）がピーク対平均比条件を満足するようにパワー制約を満足するベースシンボルＢ（ｆ）に基づくものとすることができる。たとえば、高い確率でよいピーク対平均比条件を達成するために、Ｂ（ｓ）の要素は、トーンごとにランダムに独立に選択される４−ＱＡＭ値とすることができる。
回線ｋごとに、二進シーケンスｑｋ（ｓ）が、ＴＴＶＰ ３２７によって決定され（すなわち、ｓごとにｑｋ（ｓ）＝−１または１である）、異なる回線に割り当てられた２進シーケンスが、相互に直交になる。たとえば、シーケンスを、Ｓ×Ｓウォルシュアダマール行列の行から得ることができる。
パイロットシーケンスは、２進シーケンスとの基底シンボルの直積を使用してＴＴＶＰ ３２７によって構成される。
Ｐｋ（ｆ，ｓ）＝Ｂ（ｆ）ｑｋ（ｓ） （１２）
Ｓ４３０では、すべてのＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎのＴＴＶＲアップストリーム出力セレクタ３６４が、０値を送信するようにセットされる。全回線に対するＴＴＶＰダウンストリーム出力セレクタ３３２ａ、３３２ｂは、ダウンストリームパイロットシーケンスを送信するようにセットされる。この部分の中で、受け取られる値は、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２内でＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによってバッファリングされる。
Ｓ４４０では、各ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎが、受信された各パイロット信号をループバックする。言い替えると、各ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、アップストリーム方向に受信されたパイロット信号を再送信する。いくつかの例の実施形態では、各ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎは、受信されたパイロット信号をフィルタリングし、増幅することができ、その後にパイロット信号を再送信することができる。
すべてのＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎのＴＴＶＲアップストリーム出力セレクタ３６４には、増幅、フィルタリングおよび遅延ユニット３６２内に格納された増幅され、フィルタリングされ、遅延された信号がセットされる。すべての回線のＴＴＶＰダウンストリーム出力セレクタ３３２ａ、３３２ｂは、０値を送信するようにセットされる（受信されるパイロット値がＮＥＸＴによって破壊されないようにするために）。
ループバックで使用される増幅を、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによって多数の形で行うことができる。たとえば、対角増幅行列Ｌ（ｆ）を、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎでのパワー制約に違反せずに実現することができる。
異なる例の実施形態では、フィルタリングパラメータおよび増幅パラメータは、アップストリームチャネルの知識に基づいて、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎによって指定される。あるいは、パラメータは、受信されたダウンストリームパイロット信号の特性に基づいて、ＣＰＥ ３５０１−３５０ｎによって決定される。
また、Ｓ４４０では、分配点３１０が、ループバックされたパイロット信号を受け取る。ループバックされたパイロット信号の受信時に、ＴＴＶＰ ３２７は、ループバックチャネル係数を決定する。ループバックチャネルは、ダウンストリームチャネル、増幅フィルタ（ある場合に）、およびアップストリームチャネルの連結から形成されるものと考えることができる。
ループバックチャネルを、
ＲＬ＝Ｃ’Ｕ（Ｉ＋ＧＵ）ＤＵＬＤＤ（Ｉ＋ＧＤ）ＣＤ＝ＤＵＬＤＤ（Ｉ＋ＧＤ）ＣＤ （１３）
と定義することができる。
ダウンストリームのループバックの場合について、パイロットシーケンスを、上で説明したものと同一の形で定義することができるが、時間領域パイロットｐｋ（ｔ，ｓ）は、ＴＴＶＰ ３２７からＬＤ １３０ｋに伝えられる。信号は、ＴＴＶＲ ３５７１−３５７ｎによってアップストリームにループバックされ、その後、ｙｋ（ｔ，ｓ）は、ＬＤ １３０１−１３０ｎからＴＴＶＰ ３２７に送り返された結果の時間領域値を表す。ＴＴＶＰ ３２７は、上と同様に値ｙｋ（ｔ，ｓ）を処理して、ポストコーディングされたシンボルＷｋ（ｆ，ｓ）を入手し、このＷｋ（ｆ，ｓ）は、上の式（６）のようにパイロットシンボルと相関されて、行ｖ列ｄの結果のループバックチャネル値の推定値が得られる。
Ｓ４４０では、ＴＴＶＰ ３２７は、ループバックチャネルＲＬを介してパイロット信号を送信したことの結果を受信する。これらの受信された信号を、送信された信号の知識と一緒にＳ４５０で使用して、プリコーダ係数を決定することができる。ＲＬおよびＣＤの知識に基づいて、ＴＴＶＰ ３２７は、新しいプリコーダ係数
Figure 2015513250
 を生成し、これは、ループバックチャネルを対角化し、
Ｒ’Ｌ＝ＤＵＬＤＤ （１５）
をもたらし、ここで、Ｌは対角行列であり、その第ｉ対角要素は通信回線ｉ上でＴＴＶＲによって適用されるループバック増幅である。もう１つの例の実施形態では、ＴＴＶＰ ３２７は、チャネル逆行列の一次近似を使用して、プリコーダ３３６で実施される係数を更新することができる。すなわち、
Ｃ’Ｄ＝ＣＤ＋Ｉ−ｄｉａｇ（ＲＬ）−１ＲＬ （１６）
である。
中間の複雑さのもう１つの例の実施形態は、
Ｃ’Ｄ＝ＣＤ（２Ｉ−ｄｉａｇ（ＲＬ）−１ＲＬ） （１７）
である。ダウンストリームチャネルも対角化される。
Ｒ’Ｄ＝ＤＤ（Ｉ＋ＧＤ）Ｃ’Ｄ＝ＤＤ （１８）
その結果、更新されたプリコーダ３３６とダウンストリームチャネルとの連結は、処理デバイス１２５１−１２５ｎから処理デバイス１６０１−１６０ｎまでのほぼ漏話のない結果のチャネルをもたらし、アップストリームチャネルと更新されたポストコーダとの連結は、処理デバイス１６０１−１６０ｎから処理デバイス１２５１−１２５ｎまでのほぼ漏話のない結果のチャネルをもたらす。その後、アクティブ通信セッションを、図４Ｃに示されているように、Ｌ１−Ｌ３上の既存のアクティブセッションに影響することなく、回線Ｌｎ上で確立することができる。上の議論は、周波数ｆでの単一の狭帯域チャネルの文脈で与えられた。この方法は、複数の周波数に複数のチャネルがある時、たとえば、ディスクリートマルチトーンシステムでも働く。前に説明した各チャネル行列は、周波数の行列値を有する関数、たとえばＲＵ（ｆ）になる。
図５に、ＮＥＸＴおよびエコー除去を有するパイロットループバックを使用して漏話を低減する方法を示す。図５に示された方法を、少なくとも図３Ｅに示されたＴＴＶＰおよび図３Ｆに示されたＴＴＶＲによって実行することができる。図５では、ＴＴＶＰは、Ｓ５１０でアップストリームパイロットを受信し、Ｓ５２０でポストコーダ係数を決定し、Ｓ５３０でダウンストリームパイロットを送信し、Ｓ５４０でＮＥＸＴキャンセラ係数を決定し、Ｓ５４５でダウンストリームパイロットを送信し、ループバックパイロットを受信し、Ｓ５５０でプリコーダ係数を決定する。
ステップＳ５００、Ｓ５１０、Ｓ５２０、およびＳ５５０は、それぞれ図４Ａに示されたステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０、およびＳ４５０と同一または実質的に同一である。したがって、ステップＳ５００、Ｓ５１０、Ｓ５２０、およびＳ５５０は、簡潔さのために、詳細には説明されない。
ＴＴＶＰは、Ｓ５３０でダウンストリームパイロットを送信して、Ｓ５４０でＮＥＸＴキャンセラ係数を決定する。ＮＥＸＴキャンセラ係数は、任意の知られている方法を使用して決定することができる。さらに、Ｓ５３０では、ＴＴＶＲは、エコーキャンセラ内で実現される係数を決定することができる。
図５では、図４のステップＳ４３０およびＳ４４０を、順次ではなく同時に実行することができる。したがって、Ｓ５４５で、ＴＴＶＰは、同時に、ダウンストリームパイロットを送信し、ループバックパイロット信号を受信する。たとえば、情報は、パイロットシンボルまたはパイロットシーケンス全体が送信される時間より短い時間で回線を移動する可能性がある。ＮＥＸＴキャンセラが、Ｓ５４０でトレーニングされ、エコーキャンセラが、Ｓ５３０でトレーニングされるので、フルデュプレックスを使用することができ、アップストリームおよびダウンストリームに送信される信号は、お互いと干渉しない。したがって、ＴＴＶＰが、パイロットシーケンスを送信する途中である間に、ＴＴＶＲは、パイロットシーケンスの最初の値を受信する。フルデュプレックスモードでは、ＴＴＶＲは、ダウンストリームパイロットが受信されるや否や、ＴＴＶＰがパイロットシーケンスの最後の値を送信し終えるのを待たずに、ダウンストリームパイロットの受信された値をアップストリームに送信し始める（ループバック）。
説明したように、図４Ａおよび５の方法は、ディジタルアップストリーム通信セッションを必要とせずに、ダウンストリームＭＩＭＯ（多入力多出力）チャネルの確立を可能にする。その結果、ＳＩＳＯ（シングル入力シングル出力）通信用に設計されたＣＰＥコンポーネントを使用することができると同時に、クロストーク除去が可能であり、したがって大幅に高いデータレートを達成することができるＭＩＭＯシステムを構築することができる。
ダウンストリーム推定の従来の方法と比較して、例の実施形態は、ＳＩＳＯチャネル用に設計された顧客側トランシーバハードウェアおよびソフトウェアモジュールを利用し、これらをＭＩＭＯコンテキストで再利用すると同時に、漏話除去を達成することを容易にする。
具体的には、従来の方法は、ＣＰＥがアップストリームディジタル通信チャネルを介してオペレータ側にフィードバックを提供するためのものである。フィードバックは、ダウンストリームチャネルパラメータの量子化された推定値の形または、受信されたパイロット信号、誤差信号、および類似物の量子化された測定値とすることができる。Ｇ．ｖｅｃｔｏｒ標準規格を、従来の手法の代表的な例と解釈することができる。
たとえば、ＳＩＳＯ（ＶＤＳＬ２）に関してＭＩＭＯ（Ｇ．ｖｅｃｔｏｒ）によって導入された変更は、通常のＳＩＳＯ初期化手順がＭＩＭＯ推定フェーズのために少なくとも１回割り込まれることを含む。これは、ある初期化が、漏話推定に必要な基本的な通信チャネルアップストリームを確立するのに必要であるからである。しかし、漏話推定が完了した後になるまでは、初期化を最適化することができない。トレーニング情報のアップストリームフィードバックのためのチャネルを確立しなければならない。Ｇ．ｖｅｃｔｏｒの場合には、初期化中のフィードバックのために作成される特殊なチャネルと、通常動作中のフィードバックのために定義された別の機構とがある。誤差測定値または漏話推定値を、収集し、その後、フィードバックチャネル上で送信する必要がある。このプロセスを、構成し、管理する必要がある。
その結果、従来の方法でのディジタルフィードバックは、ＳＩＳＯを扱うことのみが必要であったシステムに対して、ソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェアに対するかなりの変更を必要とする。
対照的に、例の実施形態では、ＭＩＭＯ機能性が、ＳＩＳＯ機能性から分離される。信号経路に関して、ループバックは、処理チェーン内で早期に、アナログ−ディジタル変換の直後に発生する。したがって、フィードバックを提供するのに用いられる回路を、残りのＳＩＳＯコンポーネントから物理的にまたは論理的に分離することができる。
時間に関して、ＭＩＭＯトレーニングのすべてを、従来のＳＩＳＯトレーニング手順の前に行うことができる。したがって、ＳＩＳＯトレーニングのソフトウェアまたはファームウェアを変更する必要は、ほとんどまたは全くなく、ＭＩＭＯチャネルは、ＳＩＳＯ初期化プロセスが始まる前に対角化される（仮想的に複数のＳＩＳＯチャネルを作成する）。
上で説明したように、例の実施形態は、短距離（たとえば、２００ｍ未満）で漏話を低減し、かつ／または除去する透過的な方法を提供する。分配点は、２００ｍしか離れていないので、ホームネットワークＧ．ｈｎ処理デバイスを、漏話を低減するシステム内で使用することができる。また、特殊化された処理デバイスではなくＧ．ｈｎ処理デバイスを使用することは、コストを低減する。
したがって、例の実施形態を説明したので、これを多数の形で変更できることは明白である。そのような変形形態は、例の実施形態の趣旨および範囲からの逸脱と見なされてはならず、当業者に明白なすべての変更は、特許請求の範囲の範囲に含まれることが意図されている。

Claims (15)

  1. 多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム（３００）内で漏話を決定する方法であって、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）から、アップストリームチャネル上でアップストリームパイロットを受信するステップ（Ｓ４１０）と、
    受信されたパイロットに基づいてアップストリームチャネル係数を決定するステップ（Ｓ４２０）と、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）に、ダウンストリームチャネル上でダウンストリームパイロットを送信するステップ（Ｓ４３０）と、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）から、アップストリームチャネル上で、ダウンストリームパイロットのループバック信号であるループバックパイロットを受信するステップ（Ｓ４４０）と、
    受信されたダウンストリームパイロットに基づいてダウンストリームチャネル係数を決定するステップ（Ｓ４５０）と
    を含む、方法。
  2. アップストリームパイロットが、他のアップストリームチャネル上で受信されるアップストリームパイロットに対して相互に直交である、請求項１に記載の方法。
  3. ダウンストリームパイロットを送信するステップ（Ｓ４３０）が、アップストリームパイロットを受信した後にダウンストリームパイロットを送信する、請求項１に記載の方法。
  4. ダウンストリームパイロットが、相互に直交である、請求項１に記載の方法。
  5. ループバックパイロットが、少なくとも１つのリモートノードによって増幅される、請求項１に記載の方法。
  6. ループバックパイロットが、少なくとも１つのリモートノード（３５０１−３５０ｎ）によってフィルタリングおよび遅延のうちの少なくとも１つを実行される、請求項５に記載の方法。
  7. ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングするステップと、
    プリコーディングされたデータをリモートノード（３５０１−３５０ｎ）に送信するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）からデータを受信するステップと、
    アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングするステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  9. アップストリームパイロットを受信するステップ（Ｓ４１０）が、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）のうちの１つから、データを送信するよう求める要求を受信するステップと、
    少なくとも１つの第１のリモートノードおよび他の第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）からアップストリームパイロットを受信するステップと
    を含む、請求項１に記載の方法。
  10. アップストリームチャネル係数を決定するステップ（Ｓ４２０）が、
    データを送信するよう求める要求を受信する前のチャネル係数である、以前のアップストリームチャネル係数に基づいてアップストリームチャネル係数を決定するステップ
    を含む、請求項９に記載の方法。
  11. ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングするステップと、
    プリコーディングされたデータを少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）に送信するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  12. 少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）からデータを受信するステップと、
    アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングするステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  13. 少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）から、アップストリームチャネル上でアップストリームパイロットを受信し、
    受信されたパイロットに基づいてアップストリームチャネル係数を決定し、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）に、ダウンストリームチャネル上でダウンストリームパイロットを送信し、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）から、アップストリームチャネル上で、ダウンストリームパイロットのループバック信号であるループバックパイロットを受信し、
    受信されたダウンストリームパイロットに基づいてダウンストリームチャネル係数を決定する
    ように構成された、プロセッサ（３２７）。
  14. プロセッサ（３２７）が、
    ダウンストリームチャネル係数に基づいてデータをプリコーディングし、
    プリコーディングされたデータをリモートノード（３５０１−３５０ｎ）に送信する
    ように構成される、請求項１３に記載のプロセッサ（３２７）。
  15. プロセッサ（３２７）が、
    少なくとも１つの第１のリモートノード（３５０１−３５０ｎ）からデータを受信し、
    アップストリームチャネル係数に基づいてデータをポストコーディングする
    ように構成される、請求項１３に記載のプロセッサ（３２７）。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2675099A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-18 Lantiq Deutschland GmbH Rate-adaptive dynamic spectrum management
EP2690805B1 (en) * 2012-07-23 2020-05-27 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co.KG Spectrum management and timing optimization over multiple distribution points
US9954631B2 (en) * 2012-07-27 2018-04-24 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. Management system and methods of managing time-division duplex (TDD) transmission over copper
KR102143791B1 (ko) * 2012-10-19 2020-08-12 삼성전자주식회사 다중 사용자 무선 시스템과 하이브리드 자동 재전송에서의 채널 출력 피드백 적용
WO2014060045A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for retrieving data from a wdm signal, transmitter and method for transmitting a wdm signal, and wdm system
US9473339B2 (en) 2013-04-12 2016-10-18 Futurewei Technologies, Inc. Performing upstream symbol alignment under FEXT
EP2997724B1 (en) * 2013-05-13 2019-06-26 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co.KG Discontinuous operation in communication systems using vectoring
WO2014194532A1 (zh) * 2013-06-08 2014-12-11 华为技术有限公司 网络节点传输方法及其装置、系统
US9180786B2 (en) * 2013-12-10 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method to ensure reliable reception of electric vehicle association messages
KR101514046B1 (ko) * 2013-12-30 2015-06-05 주식회사 케이티 네트워크 액세스 장치 및 방법
US9825666B2 (en) * 2014-01-28 2017-11-21 Maxlinear Asia Singapore Private Limited Communication system for telephone line access with crosstalk stability
WO2015114442A1 (en) * 2014-01-28 2015-08-06 Marvell World Trade Ltd. Communication system for telephone line access with crosstalk stability
EP2963904B1 (en) 2014-07-03 2017-04-12 Alcatel Lucent Enhanced vectoring operation with single loop unbundling
CN107148771B (zh) * 2014-09-30 2020-10-23 英国电讯有限公司 向多个接收器设备发送数据的方法、发送器和接收器设备
US10312966B2 (en) * 2014-12-18 2019-06-04 Nokia Of America Corporation Methods and systems for reducing crosstalk for sets of lines
CN104506399A (zh) * 2014-12-23 2015-04-08 上海市共进通信技术有限公司 基于pon与vdsl实现宽带网络互联的系统
US10164727B1 (en) * 2015-02-11 2018-12-25 Marvell International Ltd. Shared schedule time slot allocation
US10141976B2 (en) * 2015-02-24 2018-11-27 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co. KG Crosstalk mitigation
US10367546B2 (en) 2015-04-09 2019-07-30 Sckipio Technologies S.I Ltd Communication method and system adapted for concurrently operating over a communication channel susceptible to crosstalk from at least a second communication system
US9948371B2 (en) * 2015-05-11 2018-04-17 Futurewei Technologies, Inc. Multi-user multiple-input and multiple-output for digital subscriber line
KR101672513B1 (ko) * 2015-06-09 2016-11-03 주식회사 케이티 번들 케이블 내 간섭 완화 장치 및 그 방법
EP3154205B1 (en) * 2015-10-06 2018-07-18 Alcatel Lucent Targeted rectangular conditioning
US10673603B2 (en) * 2015-10-23 2020-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated circuit with radio frequency interconnect
DE102016112040A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Intel Corporation Vektorisierung
US9781254B1 (en) * 2016-12-19 2017-10-03 Futurewei Technologies, Inc. Training-based backplane crosstalk cancellation
CN109802849B (zh) * 2017-11-17 2022-03-08 中兴通讯股份有限公司 告警信息的发送方法及装置
US20200295835A1 (en) * 2017-11-28 2020-09-17 British Telecommunications Public Limited Company Local area network
US10924253B2 (en) * 2017-12-18 2021-02-16 Arris Enterprises Llc Full duplex expander in a full duplex network
EP4022853A1 (en) * 2019-08-28 2022-07-06 Marvell Asia Pte, Ltd. Precoding for asymmetric two-way ethernet physical layer
WO2021050942A1 (en) * 2019-09-11 2021-03-18 Newwire Systems, Inc. Single-ended vectored dsl system
CN116982285A (zh) * 2021-01-29 2023-10-31 马维尔亚洲私人有限公司 用于训练全双工通信链路的方法和装置
TWI757142B (zh) * 2021-04-06 2022-03-01 瑞昱半導體股份有限公司 類比回音消除方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030236904A1 (en) * 2002-06-19 2003-12-25 Jonathan Walpole Priority progress multicast streaming for quality-adaptive transmission of data
EP2012517A1 (en) 2007-07-04 2009-01-07 Nokia Siemens Networks Oy Method and device for data processing and communication system comprising such device
EP2046004A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-08 Alcatel Lucent Method and apparatus for estimating crosstalk
WO2010002908A2 (en) 2008-07-01 2010-01-07 Vector Silicon, Inc. Reduced memory vectored dsl
US8243578B2 (en) 2009-02-12 2012-08-14 Alcatel Lucent Simultaneous estimation of multiple channel coefficients using a common probing sequence
EP2271021B1 (en) * 2009-06-24 2012-01-04 Alcatel Lucent Joint signal processing across a plurarity of line termination cards
US8792620B2 (en) 2010-05-10 2014-07-29 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. Non-invasive diagnostic transmission line testing
US8537655B2 (en) 2011-01-28 2013-09-17 Alcatel Lucent Multiplicative updating of precoder or postcoder matrices for crosstalk control in a communication system

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Publication number Publication date
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EP2815516B1 (en) 2016-09-28
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WO2013122960A1 (en) 2013-08-22

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