JP6291574B2 - ベクタリンググループの内部での整然とした退去 - Google Patents

Description

本発明は、ベクタリンググループの通信回線上の通信を停止させるための方法と、関連する装置とに関する。

クロストーク（または、チャネル間干渉）は、デジタル加入者線（ＤＳＬ）通信システムなどの、多入力多出力（ＭＩＭＯ）有線通信システムに対するチャネル障害の主な原因である。

より高いデータ速度に対する需要が高まるにつれて、ＤＳＬシステムは、より高い周波数帯域に向かって進展しているのであるが、その場合、隣接する伝送回線（すなわち、ケーブルバインダにおける銅ツイストペアなど、その長さの一部または全部にわたり近接している伝送回線）の間のクロストークが、より多く報告されている（周波数が高ければ高いほど、より多くの結合が生じる）。

クロストークを軽減させるために、そして、実効スループットと到達範囲と回線の安定性とを最大化するために、種々の戦略が開発されてきた。これらの技術は、静的または動的なスペクトル管理技術から、マルチユーザ信号調整（または、ベクタリング）へ、徐々に進化している。

チャネル間干渉を低減させるための一つの技術として、合同信号プリコーディングがある：これは、伝送データシンボルが、それぞれの通信チャネル上を伝送される前に、合同してプリコーダを通過されるというものである。プリコーダは、プリコーダと通信チャネルとが連結される結果として、受信機においてチャネル間干渉がほとんどまたは全く生じないようになっている。

チャネル間干渉を低減させるための別の技術として、合同信号後処理がある：受信されたデータシンボルは、検出される前に、合同してポストコーダを通過される。ポストコーダは、通信チャネルとポストコーダとが連結される結果として、受信機においてチャネル間干渉がほとんどまたは全く生じないようになっている。

ベクタリンググループ、すなわち通信回線の組であって、その信号が合同して処理されるような組を選択することは、良好なクロストーク軽減性能を実現するために、相当に重要である。ベクタリンググループの内部において、各通信回線は、グループの他の通信回線へのクロストークを誘起する妨害回線とみなされ、その同じ通信回線が、グループの他の通信回線からのクロストークを受け取る被妨害回線とみなされる。ベクタリンググループに属さない回線からのクロストークは、外部ノイズとして扱われ、打ち消されない。

理想的には、ベクタリンググループは、物理的かつ顕著に相互作用する通信回線の組全体と一致すべきである。しかし、（国の規制政策によって課される）ローカルループのバンドリング解除および／またはベクタリング能力の制約のために、そのような網羅的なアプローチが実現不可能なことがあり得るのであって、その場合には、ベクタリンググループは、物理的に相互作用する全回線のうちの部分集合のみを含むことになり、これにより、ベクタリングゲインは限定的となる。

信号ベクタリングは、アクセスノードの内部で実行されるのが典型的であるが、アクセスノードでは、ベクタリンググループの全ての通信回線上を同時に伝送される、またはベクタリンググループの全ての通信回線から受信される全てのデータシンボルが利用可能である。たとえば、信号ベクタリングは、デジタル加入者線アクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）の内部で実行されるのが有利であるが、このＤＳＬＡＭは、中央局（ＣＯ）に配備されるか、または、加入者構内により近い、ファイバがフィードされるリモートユニットとして配備される（路上キャビネット、電柱キャビネット、建造物キャビネットなど）。信号プリコーディングは（カスタマ構内への）下り通信に特に適しており、他方で、信号後処理は（カスタマ構内からの）上り通信に特に適している。

線形信号のプリコーディングおよび後処理は、行列の積によって実装するのが有利である。

たとえば、線形プリコーダは、送信周波数サンプルのベクトルとプリコーディング行列との行列積を実行するのであるが、プリコーディング行列は全体チャネル行列が対角化されるようなものであり、これは、全体チャネルの対角線方向以外の係数が、すなわちチャネル間干渉が、ほとんどゼロになるまで減少することを意味する。実際には、１次近似として、プリコーダは、それぞれの妨害回線からの実際のクロストーク信号により受信機において弱め合う干渉を生じさせる逆位相クロストーク前置補償信号を、被妨害回線上で直接信号と共に重ねあわせる。

同様に、線形ポストコーダは、受け取られた周波数サンプルのベクトルとクロストーク打消し行列との行列積を実行するのであるが、クロストーク打消し行列は、全体チャネル行列がやはり対角化されるようなものである。

したがって、実際のクロストークを適切に軽減させるためには、それぞれのクロストーク結合の正確で最新の推定値を得ることが最も重要である。

国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって２０１０年４月に採用され、「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（Ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ ＶＤＳＬ２ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」、ｒｅｆ．Ｇ．９９３．５と称される勧告では、トランシーバは、いわゆるＳＹＮＣシンボル上に、下り方向および上り方向のパイロットシーケンスを送るように構成されており、これは、２５６個ごとのＤＡＴＡシンボルの後に、周期的に生じる。所与の被妨害回線では、トーンごとまたはトーンのグループごとに特定のＳＹＮＣ信号に対して測定されたスライサエラー（または、受信エラーベクトル）の実部および虚部の両方を含むエラーサンプルが、さらなるクロストークの推定値のために、ベクタリングコントローラに報告される。エラーサンプルは、所与の妨害回線上を伝送される所与のパイロットシーケンスと、その妨害回線からのクロストーク係数を得るために、相関される。他の妨害回線からのクロストークの寄与を排除するため、パイロットシーケンスは、たとえば、「＋１」および「−１」という逆位相シンボルを含むウォルシュ−アダマールシーケンスを用いることによって、相互に直交するように構成される。クロストークの推定値は、プリコーディング行列またはクロストーク打消し行列の係数を初期化または更新するために用いられる。

勧告Ｇ．９９３．５による直交パイロットシーケンスは、非常に有効であり、クロストークチャネル（初期化）または残存クロストークチャネル（トラッキング）に関し、正確でバイアスのない推定値を常に生じる。しかし、次世代の銅アクセスのためのより広い送信スペクトルを用いる場合には、２次的な効果が生じ始めている。

たとえば、ベクタリンググループの回線がシャットダウンし、対応するトランシーバが伝送媒体から切断されると、停止された回線上のインピーダンスの変化が、ベクタリンググループの他の依然としてアクティブな回線の間で、クロストークチャネルの顕著な変化を誘起させる。実際、キャリア周波数が上昇すると、２次的なクロストーク、すなわち妨害回線から停止された回線へそしてまた別の被妨害回線に戻るクロストークが、もはや無視できない。停止された回線において、インピーダンスが、公称の低い値（典型的には、１００オーム）から高い値（典型的には、数千オームから開放インピーダンスまで）に変化すると、停止された回線へのおよび停止された回線からのクロストーク結合が変化し、それにより、ベクタリンググループの他の依然としてアクティブな回線上に、何らかの残存クロストークが生じる。したがって、新たな残存クロストークチャネルを特徴付けるためには、スーパーフレーム数個分の間だけ存続する新たなクロストーク取得ラウンドが、１つまたは複数の回線が停止された後で、生じることが必要である。他方で、他の依然としてアクティブな回線上の通信は、この残存クロストークによって著しく障害を受け、これは、ユーザの経験に影響を与え、回線再トレーニングに至ることさえあり得る。

「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（Ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ ＶＤＳＬ２ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」、ｒｅｆ．Ｇ．９９３．５、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ（ＩＴＵ）、２０１０年４月

ベクタリンググループにおける通信回線の整然とした退去を改善することが、本発明の目的である。

本発明の第１の態様によると、ベクタリンググループの一部を形成する特定の通信回線上の通信を停止させるための方法は、特定の加入者回線に結合された２つのピアトランシーバの間に確立された通信経路が整然と停止されるようにする、退去イベントを検出するステップを含む。方法は、退去イベントの検出に続く切断前フェーズの間に、２つのピアトランシーバを、第１のシンボル位置の間にはそれぞれのオフ電力状態に切り換え、第２の残りのシンボル位置の間にはそれぞれのオン電力状態に切り換えるステップと、通常のデータ通信があればそのために第２のシンボル位置が用いられる一方で、第１のシンボル位置の間に、ベクタリンググループの内部でのクロストークを特徴付けるステップと、クロストークの特徴付けが終了した後に、２つのピアトランシーバをそれぞれのオフ電力状態に全く切り換えるステップと、をさらに含む。

本発明の一実施形態では、トランシーバのオン電力状態は、給電されているトランシーバの送信および受信経路と、伝送媒体の特性インピーダンスに近い公称負荷インピーダンス値とによって特徴付けられ、トランシーバのオフ電力状態は、オフに切り換えられているトランシーバの選択されたまたは全てのアクティブな構成要素と、さらなる負荷インピーダンス値とによって特徴付けられる。

本発明の一実施形態では、さらなる負荷インピーダンス値は、２つのピアトランシーバの少なくとも一方に対する公称負荷インピーダンス値と異なる。

本発明の一実施形態では、方法は、２つのピアトランシーバがそれぞれのオフ電力状態に全く切り換わるのと同時に、ベクタリンググループの内部のクロストークを軽減するためにそのように特徴付けられたクロストークに基づき、ベクタリングプロセッサを構成するステップを、さらに含む。

本発明の一実施形態では、ベクタリンググループの内部でのクロストークを特徴付けるステップは、ベクタリンググループの妨害回線上で一連のクロストークプロービングシンボルを第１のシンボル位置の間に送信するステップと、クロストークプロービングシンボルが送信されている間に、ベクタリンググループの被妨害回線上のクロストーク干渉を測定するステップと、測定されたクロストーク干渉に基づき、妨害回線から被妨害回線へのクロストークチャネルを特徴付けるステップと、を含む。

本発明の一実施形態では、検出された退去イベントが２つのピアトランシーバの一方によって発行された切断前メッセージであることにより、通信経路が事実上切り離される前に予備的なステップが取られる。

本発明の別の態様によると、ベクタリンググループの特定の通信回線上において、ピアトランシーバとの通信経路を動作させるトランシーバは、通信経路が整然と停止されるための退去イベントの検出に続く、切断前フェーズの間に、第１のシンボル位置の間にはオフ電力状態に、第２の残りのシンボル位置の間にはオン電力状態に切り換わるように構成される。第１のシンボル位置は、ベクタリンググループの内部でのクロストークの特徴付けのために用いられ、第２のシンボル位置は、通常のデータ通信があればそのために用いられる。トランシーバは、クロストークの特徴付けが終了した後には、オフ電力状態に全く切り換わるようにさらに構成される。

トランシーバをさらに特徴付ける実施形態は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

このようなトランシーバは、アクセス設備上において、加入者デバイスと共に、有線通信サービスをサポートする、ＤＳＬＡＭ、イーサネット（登録商標）スイッチ、エッジルータなど、アクセスノードの一部を形成し得、ＣＯに、または、加入者構内（により近いファイバがフィードされるリモートユニットとして、設置され得る（路上キャビネット、電柱キャビネット、建造物キャビネットなど）。

あるいは、そのようなトランシーバは、ＤＳＬゲートウェイやＤＳＬルータなどの加入者ループ上において、アクセスノードと共に、有線通信サービスをサポートする顧客宅内機器（ＣＰＥ）の一部を形成し得る。

基本的な思想は、ピアトランシーバを、特定のシンボル位置の間にそれらのインピーダンスを切り換えるように構成する、ということである。実際のトランシーバの切断に先行するいわゆる切断前フェーズの間に、２つのピアトランシーバは、通常のＤＡＴＡシンボルの間、それらのオンインピーダンス値（伝送媒体の特性インピーダンスに近い公称インピーダンス値）を維持することにより、ベクタリンググループの他の依然としてアクティブな回線上のデータ通信を損なわないようにして、しかし、ベクタリングコントローラが新たに訪れるクロストーク環境を適切に推定することを可能にするという目的だけのために、ＳＹＮＣシンボルの間、そのそれぞれのオフインピーダンス値（公称インピーダンス値と比較すると高いインピーダンス値であるのが典型的である）に切り換わる。

いったんクロストークの特徴付けが終了すると、両方のトランシーバが、所与のシンボル以降から、全てのそれ以降のシンボル（ＤＡＴＡおよびＳＹＮＣシンボルの両方）のために、それらのオフインピーダンス値に切り換わる。ベクタリングコントローラは、停止された回線上でのインピーダンスの変化によって生じた残存クロストークがいかなる過渡的な障害も生じさせることなくアクティブな回線上では適切に軽減されるように、ベクタリングプロセッサがその所与のシンボル以降からの新たなクロストークの推定値を用いて構成されていることを、確認する。

添付の図面と共に実施形態に関する以下の説明を参照することにより、本発明の上述したおよび他の目的および特徴がより明らかになり、本発明自体が最もよく理解されるであろう。

アクセス設備の全体図である。 本発明によるアクセスノードとそれぞれのＣＰＥの概略図である。 整然とした退去の間のトランシーバの状態の概略図である。 回線が停止されるときの、周波数に対して、クロストーク振幅の相対的変化をプロットしたグラフである。 クロストーク振幅の変化に対して、信号対雑音干渉比（ＳＮＩＲ）の変化をプロットしたグラフである。

図１には、アクセス設備１が示されており、このアクセス設備１は、ＣＯにおけるネットワークユニット１０と、１つまたは複数の光ファイバを経由してネットワークユニット１０に結合され、さらに銅ループ設備を経由して様々な加入者構内における顧客宅内機器（ＣＰＥ）３０に結合された遠隔配備されたアクセスノード２０とを備えている。

銅ループ設備は、加入者回線が相互に近接していることにより、相互へのクロストークを誘起させる共通アクセスセグメント４０と、加入者構内への最終的な接続のための弱い相互作用を伴う専用ループセグメント５０とを備えている。伝送媒体は、典型的には、銅の非シールドツイストペア（ＵＴＰ）で構成される。

アクセスノード２０は、共通アクセスセグメント４０の内部で誘起されるクロストークを軽減し、それぞれの加入者回線上で達成可能な通信データ速度を上昇させるために、ループ設備上を伝送されているまたはループ設備から受信されているデータシンボルを合同して処理するためのベクタリングプロセッサを備えている。

図２には、本発明によるアクセスノード１００が示されているが、このアクセスノード１００は、Ｎ本のそれぞれの伝送回線Ｌ_１からＬ_Ｎを通過して本発明によるＮ個のＣＰＥ２００_１から２００_Ｎに結合されており、伝送回線Ｌ_１からＬ_Ｎは、同じベクタリンググループの一部を形成すると仮定される。

アクセスノード１００は：
− Ｎ個のＤＳＬトランシーバ１１０_１から１１０_Ｎと、
− ベクタリング処理ユニット（またはＶＰＵ）１２０と、
− ＶＰＵ１２０の動作を制御するためのベクタリング制御ユニット（またはＶＣＵ）１３０と、
− 動作及び保守（Ｏ＆Ｍ）コントローラ１４０と、
を備える。

トランシーバ１１０は、個別的に、ＶＰＵ１２０と、ＶＣＵ１３０と、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０とに結合される。ＶＣＵ１３０は、さらに、ＶＰＵ１２０に結合される。Ｏ＆Ｍコントローラ１４０は、さらに、ＶＣＵ１３０に結合される。

トランシーバ１１０は：
− デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１１と、
− アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１１２と、
をそれぞれ備える。

ＣＰＥ２００は：
− ＤＳＬトランシーバ２１０と、
− Ｏ＆Ｍコントローラ２２０と、
をそれぞれ備える。

トランシーバ２１０は、Ｏ＆Ｍコントローラ２２０に結合される。

ＤＳＬトランシーバ２１０は：
− デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１１と、
− アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２１２と、
をそれぞれ備える。

ＡＦＥ１１２および２１２は、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）およびアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、帯域外の干渉を排除しながら信号エネルギーを適切な通信周波数帯域の範囲内に制限するための送信フィルタおよび受信フィルタと、送信信号を増幅し伝送回線を駆動するためのラインドライバと、受信信号を可能な限り僅かなノイズで増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）とをそれぞれ備える。

ＡＦＥ１１２および２１２は、低い送信機受信機結合比を達成しながら送信機出力を伝送回線に結合し伝送回線を受信機入力に結合するためのハイブリッドと、伝送回線の特性インピーダンスに適応するためのインピーダンス整合回路と、絶縁回路（典型的には、変圧器）とをさらに備える。時分割複信（ＴＤＤ）動作の場合には、送信機と受信機とが交互モードで動作するときには、ハイブリッドが除去され得るのが有利である：すなわち、これは、送信回路がアクティブである間、受信回路がオフに切り換えられ（または、受信信号が廃棄される）、それとは逆に、受信回路がアクティブである間、送信回路がオフに切り換えられるというモードである。

ＤＳＰ１１１および２１１は、下りおよび上りのＤＳＬ通信チャネルを動作させるように、それぞれ構成されている。

ＤＳＰ１１１および２１１は、診断または管理コマンドや応答などのＤＳＬ制御トラフィックを転送するために用いられる下りおよび上りのＤＳＬ制御チャネルを動作させるように、さらに構成されている。制御トラフィックは、ＤＳＬチャネル上で、ユーザトラフィックと多重化される。

より詳しくは、ＤＳＰ１１１および２１１は、ユーザおよび制御データをデジタルデータシンボルに、エンコードして変調するためのものであり、また、デジタルデータシンボルからユーザおよび制御データを、復調してデコードためのものである。

以下の送信ステップ：
− データ多重化、フレーミング、スクランブリング、誤り制御エンコーディング、データインターリービングなどのデータエンコーディングと、
− キャリア順序付けテーブルに従ってキャリアを順序付けるステップと、順序付けられたキャリアのそれぞれのビットローディングに従ってエンコードされたビットストリームを解析するステップと、場合に応じてトレリス符号化変調（ＴＣＭ）を用い、ビットの各チャンクを（それぞれのキャリア振幅および位相で）適切な送信コンステレーションポイントにマッピングするステップと、を含む信号変調と、
− 信号スケーリングと、
− 逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）と、
− 巡回拡張（ＣＥ）の挿入と、
− 場合によって、時間ウィンドウイングと、
は、ＤＳＰ１１１および２１１の内部で実行されるのが典型的である。

以下の受信ステップ：
− ＣＥの除去、そして、場合により、時間ウィンドウイングと、
− 高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と、
− 周波数等化（ＦＥＱ）と、
− パターンがそれぞれのキャリアのビットローディングに依存する適切なコンステレーショングリッドを、それぞれのそして全ての等化された周波数サンプルに適用するステップと、場合によりＴＣＭデコーディングを用いて、予想される送信コンステレーションポイントと対応する送信ビットシーケンスとを検出するステップと、キャリア順序付けテーブルに従って、全ての検出されたビットのチャンクを再順序付けするステップと、を含む信号の復調および検出と、
− データのデインターリービング、誤り検出および／または訂正、デスクランブリング、フレーム識別（ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）および多重分離などの、データデコーディングと、
は、ＤＳＰ１１１および２１１の内部で実行されるのが典型的である。

ＤＳＰ１１１は、合同信号プリコーディングのために、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ステップの前に送信周波数サンプルをＶＰＵ１２０に供給し、合同信号後処理のために、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ステップの後で受信周波数サンプルをＶＰＵ１２０に供給するように、さらに構成される。

ＤＳＰ１１１は、さらなる伝送または検出のために、訂正された周波数サンプルをＶＰＵ１２０から受信するように、さらに構成される。あるいは、ＤＳＰ１１１は、さらなる伝送または検出の前に、最初の周波数サンプルに加えるための訂正サンプルを受信することもあり得る。

ＶＰＵ１２０は、伝送回線上で誘起されるクロストークを軽減するように構成される。これは、予想されるクロストークの推定値を前置補償するために、送信周波数サンプルのベクトルとプリコーディング行列Ｐとを乗算すること（下り方向）によって、または、生じたクロストークの推定値を後置補償するために、受信周波数サンプルのベクトルとクロストーク打消し行列Ｑとを乗算すること（上り方向）によって、実現される。

行列ＰまたはＱにおいて、行ｎは特定の被妨害回線Ｌ_ｎを表し、列ｍは特定の妨害回線Ｌ_ｍを表す。交点においては、被妨害回線Ｌ_ｎ上で妨害回線Ｌ_ｍからのクロストークを軽減するために、対応する妨害者（ｄｉｓｔｕｒｂｅｒ）の送信または受信周波数サンプルに適用されるべき結合係数がある。行列の全ての係数が決定されることは必要ないのであって、その理由は、たとえば最強のクロストーク源に最初に割り当てられるベクタリング能力には限度があるからであり、または、さらにたとえば一部の回線の間では相互作用が顕著ではないからである。未決定の係数は、０に設定されるのが好ましい。

また、レガシー回線など、ベクタリング動作がサポートされていないまたはイネーブルされていない通信回線であるが、他の通信回線との間で依然として顕著な干渉を生じる通信回線Ｌ_ｎは、ベクタリンググループの内部では単に妨害回線と考えられることに注意すべきである。したがって、行列ＰまたはＱの対応する第ｎ行の非対角係数は、全て、０に設定される。

ＶＣＵ１３０は基本的に、ＶＰＵ１２０の動作を制御するためのものであり、さらに詳しくは、ベクタリンググループの伝送回線の間のクロストーク係数を推定するためのものであり、また、そのように推定されたクロストーク係数からプリコーディング行列Ｐとクロストーク打消し行列Ｑの係数を初期化または更新するためのものである。

ＶＣＵ１３０は、さらに、ベクタリングパラメータを適切に構成し調整することによって、トランシーバ１１０および２１０のベクタリング動作を制御するためのものである。

ＶＣＵ１３０は、最初に、下り方向のＳＹＮＣシンボルの変調のためにトランシーバ１１０によって用いられるそれぞれの下り方向のパイロットシーケンスを構成し、上り方向のＳＹＮＣシンボルの変調のためにトランシーバ２１０によって用いられる上り方向のパイロットシーケンスを構成することによって、始動する。伝送回線Ｌ_１からＬ_Ｎに割り当てられるパイロットシーケンスは、｛Ｓ_ｎｔｋ｝_{ｎ＝１．．Ｎ，ｔ＝ｌ．．ｌ＋Ｌ−１，ｋ＝ＤＳ／ＵＳ}として表され、ここで、ｎは１からＮまで変化する回線インデクスを表し、ｔはｌからｌ＋Ｌ−１まで変化するＳＹＮＣシンボルインデクスを表し、ｌはクロストーク取得サイクルの開始に対する任意のシンボルインデクスを表し、Ｌはパイロットシーケンスの長さを表し、ｋは周波数またはキャリアインデクスを表し、ＤＳ／ＵＳは下り方向／上り方向の通信それぞれに対して用いられるキャリアインデクスの組を表す（ＴＤＤ通信の場合には、下り方向および上り方向の通信は、典型的には、同じ組のキャリアを共用する）。目下のところ、共通のパイロットシーケンスが、全てのキャリアを通じてだけでなく、上り方向および下り方向の両方の通信に用いられる、と仮定される。

パイロットシーケンス｛Ｓ_ｎｔｋ｝_{ｎ＝１．．Ｎ，ｔ＝ｌ．．ｌ＋Ｌ−１，ｋ＝ＤＳ／ＵＳ}は、互いに直交するパイロットシーケンス｛Ｗ_ｍｔ｝_{ｍ＝１．．Ｍ，ｔ＝０．．Ｌ−１}の集合１３１から選択されるのであるが、ここで、ｍはシーケンスインデクスを表し、Ｍは集合１３１のサイズを表す。直交要件を満たすために、互いに直交するパイロットシーケンス１３１の集合のサイズＭは、ベクタリングされた回線の本数Ｎ以上であり、パイロットシーケンスの長さＬ以下でなければならない。

ＶＣＵ１３０は、下り方向の通信についてはＳＹＮＣシンボルの検出の間にリモートトランシーバ２１０によって測定され、上り方向の通信についてはローカルなトランシーバ１１０によって測定されるそれぞれのスライサエラー｛Ｅ_ｎｔｋ｝_{ｎ＝１．．Ｎ，ｔ＝ｌ．．１＋Ｌ−１，ｋ＝ＤＳ／ＵＳ}を収集する。

ＶＣＵ１３０は、妨害回線Ｌ_ｍから被妨害回線Ｌ_ｎへのクロストークまたは残存クロストーク係数を推定するために、それぞれの被妨害回線Ｌ_ｎ上のエラーサンプル｛Ｅ_ｎｔｋ｝_{ｎ，ｔ＝ｌ．．ｌ＋Ｌ−１，ｋ＝ＤＳ／ＵＳ}と、それぞれの妨害回線Ｌ_ｍ上を伝送されるパイロットシーケンス｛Ｓ_ｍｔｋ｝_{ｍ，ｔ＝ｌ．．ｌ＋Ｌ−１，ｋ＝ＤＳ／ＵＳ}と、を相関させる。

新たなクロストークまたは残存クロストークの推定値は、次に、プリコーディング行列Ｐとクロストーク打消し行列Ｑとの係数を初期化または更新するために用いられる。

Ｏ＆Ｍコントローラ１４０および２２０は、対応するＤＳＬ通信経路の動作状態に基づいて、トランシーバ１１０および２１０それぞれの電力状態を制御するように、構成される。

典型的には、ＤＳＬ通信経路は、リモートＣＰＥがシャットダウンされたこと、または、加入者回線が切断されたもしくは欠陥があること、または、測定されたエラーレートが過剰であること、または、ＤＳＬ通信経路を制御された方法で切断するために、ローカルもしくはリモートのオペレータによって発行されたメンテナンスコマンドのため、または、回線終端（ＬＴ）カードや全体アクセスノード１００など、ＤＳＬ通信経路をサポートするハードウェアの１つをディセーブルするまたはリブートするためのメンテナンスコマンドのために、停止され、Ｌ３状態に移行する。

Ｏ＆Ｍコントローラ１４０および２２０は、トランシーバ１１０および２１０それぞれを、３つの電力状態に、すなわち、ＰＳ０、ＰＳ１およびＰＳ２に、構成することができる。

ＰＳ０電力状態は、通信信号の送受信が可能であるような、送信および受信経路が給電され動作している電力状態であって、回線がショータイムにあるときのデフォルトの電力状態であり、ＰＳ２電力状態は、ＡＦＥの選択されたもしくは全てのアクティブな構成要素および／またはＤＳＰの選択されたもしくは全ての機能が恒久的にシャットダウンされた電力状態であって、回線がダウンしているときのデフォルトの電力状態である。ＰＳ１電力状態は、特定のシンボル位置の間だけ、目下のところＳＹＮＣシンボルの間だけＰＳ２電力状態が強制され、他方で、残りのシンボル位置の間、目下のところ通常のＤＡＴＡシンボルの間はＰＳ０電力状態が強制される、混合型の状態である。

ＰＳ２電力状態の正確な実装は、トランシーバの特定のハードウェアの実装と、トランシーバがネットワーク側で動作するのか加入者側で動作するのか（ｘＴＵ−ＯなのかｘＴＵ−Ｒなのか）とに依存する。

たとえば、アクセスノード１００において、ＡＦＥ１１２の内部のラインドライバとＤＡＣとは、幾分かの実質的電力節約を達成するために、シャットダウンされ得る。さらに、ＤＳＰ１１１は、さらにより多くの電力を節約するために、上述の送信ステップの全てを一時停止することがあり得る。ＡＦＥ１１２の内部の受信経路とＤＳＰ１１１の受信動作とは、リモートＣＰＥ２００から受信され得る任意のハンドシェーク信号をリスンするために、動作が維持される。

さらにたとえば、ＣＰＥ２００においては、（ＤＳＰ２１１とＡＦＥ２１２とを含む）トランシーバ２１０の全体が、たとえばＣＰＥがシャットダウンするときのようにＤＳＬ通信がもはや要求されない場合や、ＤＳＬ通信経路が何らかのローカルなインターフェースを介してディセーブルされているときに、シャットダウンされる。しかし、信号損失（ＬｏＳ）など外部の故障が検出されると、ＣＰＥ２００は、その送信および受信動作を生かした状態に維持することが期待されるが、これは、ハンドシェーク信号を周期的に発行し、アクセスノード１００からの応答をどのようなものであってもリスンすることによって、ＤＳＬ通信経路を初期化することを試み続けるために、ＰＳ０電力状態に留まることを意味する。

これらのアクティブな構成要素が、オフおよびオンに切り換えられる結果として、伝送回線から見られる負荷インピーダンスは、伝送媒体の特性インピーダンス（典型的には、ＵＴＰの場合、１００Ω）と一致することが予想されるＰＳ０電力状態における第１の値Ｚ_ＯＮと、ＰＳ２電力状態における第２の値Ｚ_ＯＦＦとの間で変動し得る。第２の値Ｚ_ＯＦＦは、両方のピアトランシーバ１１０および２１０に関して第１の値Ｚ_ＯＮと必ず異なるということはないが、それらの少なくとも一方に関しては、第１の値Ｚ_ＯＮと異なる（典型的には、数ｋΩの範囲で）。また、トランシーバ２１０は、様々なハードウェアの実装に応じて、異なるインピーダンス値Ｚ_ＯＦＦを有し得る。ＰＳ０電力状態とＰＳ２電力状態とのそれぞれにあるときのトランシーバ１１０に対するインピーダンス負荷値を、Ｚ１_ＯＮとＺ１_ＯＦＦとによって表し、ＰＳ０電力状態とＰＳ２電力状態とのそれぞれにあるときのトランシーバ２１０に対するインピーダンス負荷値を、Ｚ２_ＯＮとＺ２_ＯＦＦとによって表すことにしよう（全てのトランシーバ２１０について等しいと仮定する）。

Ｏ＆Ｍコントローラ１４０および２２０は、２つの端部の一方によって整然としていない退去が要求されるときは常にそれらのそれぞれの動作を調整するために、それぞれの通信回線を経由して相互に通信する。

典型的には、目下のところＯ＆Ｍコントローラ２２０である、整然とした退去を開始するＯ＆Ｍコントローラは、切断前フェーズへの移行をトリガするために、通信回線Ｌ_ｎを通じて、目下のところＯ＆Ｍコントローラ１４０である、リモートにあるＯ＆Ｍコントローラに向かって、ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱメッセージを発行する。このメッセージは、リモートにあるトランシーバによって、肯定応答されるか、または、拒絶される。

ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱメッセージが拒絶されると、ピアトランシーバは、切断前フェーズを通過することなく、直ちにＬ３状態に移行することが予想される。

ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱメッセージが肯定応答されると、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０および２２０は、それらのそれぞれのトランシーバ１１０および２１０に対して、混合型の電力状態ＰＳ１に切り換わるように命令し（図２におけるＰＳ１−ＲＥＱメッセージを参照のこと）、それにより、ＳＹＮＣシンボルの間だけは、伝送回線のそれぞれの端部においてＺ１_ＯＦＦおよびＺ２_ＯＦＦをインピーダンス負荷として生じさせ、他方で、通常のＤＡＴＡシンボルの間、公称インピーダンスＺ１_ＯＮおよびＺ２_ＯＮを維持する。ＰＳ１電力状態への移行は、ピアトランシーバ１１０および２１０の間で時間調整され、所与のシンボルインデクスｔ１から以降に開始する。

Ｏ＆Ｍコントローラ１４０は、回線の切断前フェーズへの移行について、ＶＣＵ１３０に通知するようにさらに構成される（図２におけるＰＲＥ−ＤＩＳＣＯＮＮＥＣＴ−ＩＮＤ（Ｌ_ｎ）メッセージを参照のこと）。ＶＣＵ１４０は、新たなクロストーク環境を特徴付けるために、どの進行中のクロストーク取得も停止して、ベクタリンググループの他の依然としてアクティブな回線の一部または全部の上で、新たなクロストーク取得ラウンドを開始する。Ｏ＆Ｍコントローラ１４０は、さらに、たとえばＶＣＵ１３０がクロストーク特徴付けのために利用可能であるかどうかを決定するために、ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱメッセージを肯定応答する前に、ＶＣＵ１３０からの承認を求めることがあり得る。

いったんクロストーク取得ラウンドが終了し、対応するクロストークの推定値が利用可能になると、ＶＣＵ１３０は、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０に通知をする（図２におけるＰＲＥ−ＤＩＳＣＯＮＮＥＣＴ−ＣＮＦ（Ｌ_ｎ，ｔ２）メッセージを参照のこと）。ＶＣＵ１３０は、新たなクロストークの推定値から、プリコーディング行列Ｐとクロストーク打消し行列Ｑとの新たな係数を導く。新たな係数は、特定のシンボル位置ｔ２から以降に、強制されることになる。予定されるシンボル位置ｔ２は、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０に通知される。

直ちに、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０は、通信回線Ｌ_ｎを通じてＬ３−ＲＥＱメッセージを発行することによって、Ｏ＆Ｍコントローラ２２０に、切断前フェーズの終了について通知する。Ｌ３−ＲＥＱメッセージは、両方のトランシーバが、ＶＣＵ１３０によって予定されたシンボルインデクスｔ２においてまたはその近くで、ＰＳ２状態に全く切り換わるように（図２におけるＰＳ２−ＲＥＱメッセージを参照のこと）、適切な時点で発行され、それによって、伝送回線のそれぞれの端部におけるインピーダンス負荷としてＺ１_ＯＦＦおよびＺ２_ＯＦＦを生じる。

あるいは、予定されたシンボルインデクスｔ２が、両方のトランシーバが正確な予定された時刻においてＰＳ２電力状態に切り換わるように、Ｌ３−ＲＥＱメッセージにエンコードされ得る。

切断前フェーズの継続時間は、クロストーク特徴付けが終了したかしないかとは無関係に、対応するタイマの終了時にトランシーバが自律的にＬ３状態に移行するように、上限が定められていることがあり得る。

回線の初期化の間に、参加する回線におけるインピーダンスの変化のために既にアクティブである回線を妨害しないように、類似の手順が適用される。ハンドシェークフェーズに続くＯ−Ｐ−ＶＥＣＴＯＲ１／Ｒ−Ｐ−ＶＥＣＴＯＲ１の初期化フェーズの間に、参加する回線は、別の混合型の電力状態ＰＳ４に移行するのであるが、このＰＳ４では、ＳＹＮＣシンボル位置の間だけなど、特定のシンボル位置の間だけＰＳ０電力状態が強制され、他方で、通常のＤＡＴＡシンボルの間などの残りのシンボル位置の間、ＰＳ２電力状態が強制される。なんというか、ＰＳ４電力状態は、ＰＳ１電力状態の「否定」である。

ＶＣＵ１３０は、次に、参加する回線から既にアクティブである回線へのクロストーク係数を、知る。いったん参加する回線からのクロストークが特徴付けられ、それに応じてプリコーダが構成されると、トランシーバは、ＰＳ０電力状態に切り換わり、さらなる初期化ステップを進めることができる。このようにして、アクティブな回線が、参加する回線上における通常のデータ通信の間のインピーダンスの変化によって、障害を被ることはない。

図２においては別個の機能的実体として示されているが、Ｏ＆Ｍコントローラ１４０および２２０は、それぞれのトランシーバ１１０および２１０に、部分的にまたは全体として一体化される場合がある、ということに注意すべきである。

図３には、本発明による、整然とした退去の間のトランシーバのそれぞれの状態が、示されている。

全ての回線がショータイムであるときには、トランシーバは、ＳＹＮＣ（Ｓ）およびＤＡＴＡの両方のシンボル期間の間、ＰＳ０電力状態（ＯＮ）にある。整然とした退去に対する要求があると、対応するトランシーバが、一定のシンボルインデクスｔ１から、同時にＰＳ１電力状態（非アクティブ）に切り換わるのであるが、これは、非アクティブ化するトランシーバが、ＳＹＮＣシンボルの間はＰＳ２電力状態（ＯＦＦ）にあり、通常のＤＡＴＡシンボルの間はＰＳ０電力状態（ＯＮ）にあることを意味する。他方で、依然としてアクティブな回線のトランシーバは、デフォルトであるＰＳ０電力状態に留まる。新たなクロストーク環境の特徴付けが終了すると、トランシーバは、ベクタリングプロセッサの新たな構成と同時に、別の所与のシンボルインデクスｔ２から、ＰＳ２電力状態（サイレント）に全く切り換わる。電力状態の切り換わりは、それぞれのシンボルのＣＥの間に、好ましくはウィンドウイング間隔の間に、予定されているのであるが、ウィンドウイング間隔とは、２つの隣接するシンボルの間のシンボル移行期間である。実際には、ラインドライバをオンまたはオフに切り換えるのに必要となる典型的な時間は約２００ｎｓであって、これは、ＣＥの内部でそれを適合させるのに十分であるはずである。

図４Ａには、目下のところＬ３であるベクタリンググループの別の回線が停止されたときに、目下のところ回線Ｌ１およびＬ２であるベクタリンググループの２つのアクティブな回線に生じる、クロストークの振幅の相対的変化のプロットが示されている。回線Ｌ３の停止は、回線Ｌ３の２つの負荷インピーダンスの一方をＺ_ＯＮからＺ_ＯＦＦに切り換えることによって、エミュレートされる。２つの負荷インピーダンスがＺ_ＯＦＦに変化する場合には、それらの変化は、よりいっそう重大である。

プロットは、１０ｄＢを２ｄＢ以上も上回るクロストーク振幅の変化を示している。インパクトは、先鋭なクロストークのくぼみの近くにおいて最大であるが、その理由は、くぼみの周波数における僅かなシフトが、そのくぼみの近くにおける周波数に対するクロストーク振幅の大きな差異を生じさせるからである。

回線Ｌ３上におけるインピーダンスの変化は直接チャネルの変化も誘起させる、ということに注意すべきである。これらの変化は、クロストークチャネルにおいて誘起される変化よりも、振幅に関してははるかに小さいのであるが、異なるインパクトを有する。

図４Ｂには、図４Ａに示されているようなクロストークチャネル振幅の相対的変化に対するＳＮＩＲの変化が示されている。このプロットの場合には、送信電力は−７６ｄＢｍ／Ｈｚに等しく、ノイズフロアは−１４０ｄＢｍ／Ｈｚに等しく、（インピーダンスの変化前の）公称クロストークチャネル振幅は−４０ｄＢに等しい、と仮定される。

見ることができるように、クロストークチャネル振幅の１ｄＢの変化は、ＳＮＩＲでは６ＤＢの変化を生じさせるが、これは、ノイズマージンのために設定される典型的な値である。その閾値以降で、エンコードされたビットストリームが、ひどく壊れ始める。

「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、それ以降に列挙される手段に限定されるものと解釈されるべきではない、ということに注意すべきである。よって、「手段ＡおよびＢを備えるデバイス」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみから構成されるデバイスに限定されるべきではない。これは、本発明に関しては、デバイスの関連する構成要素がＡおよびＢである、ということを意味する。

「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、直接的な接続のみに限定されるものと解釈されるべきではない、ということにさらに注意すべきである。よって、「デバイスＢに接続されたデバイスＡ」という表現の範囲は、デバイスＡの出力がデバイスＢの入力に直接的に接続されている、および／または、その逆である、デバイスまたはシステムに限定されるべきではない。これは、Ａの出力とＢの入力との間の経路、および／または、その逆の経路が存在することを意味しているのであり、この存在する経路は、他のデバイスまたは手段を含む経路でもあり得る。

本明細書および図面は、単に、本発明の原理を例証しているだけである。よって、本明細書においては明示的な説明や図示を行わないが、当業者であれば、本発明の原理を具体化する様々な構成を考案できることは理解される。さらに、本明細書に記載された全ての実施例は、主に、本発明の原理と本発明者（たち）により当技術の発展のために寄与された概念とを理解する際に読者を補助するという教育的目的のためのものにすぎないことが明示的に意図されており、そのような特に記載された実施例および条件に制限されることはないと解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにそれらの具体例を記載している本明細書の全ての記述は、それらの均等物を包含することが意図されている。

図面に示された様々な要素の機能は、適切なソフトウェアととともにソフトウェアを実行することが可能なハードウェアだけでなく、専用のハードウェアを用いても提供され得る。プロセッサにより提供されると、これらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共有プロセッサにより、または、一部が共有され得る複数の個別的なプロセッサにより、提供され得る。さらに、プロセッサとは、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのことを排他的に指すものと解釈されるべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを、これらの限定されることはないが、暗黙的に含み得る。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージなど、従来型のおよび／またはカスタムである他のハードウェアも、含まれ得る。

Claims (14)

1. ベクタリンググループの一部を形成する特定の通信回線（Ｌ_ｎ）上の通信を停止させるための方法であって、特定の加入者回線に結合された２つのピアトランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）の間に確立された通信経路が整然と停止されるようにする、退去イベントを検出するステップを含み、
   退去イベントの検出に続く切断前フェーズの間に、
   ２つのピアトランシーバを、第１のシンボル位置（Ｓ）の間にはそれぞれのオフ電力状態に切り換え、第２の残りのシンボル位置（ＤＡＴＡ）の間にはそれぞれのオン電力状態に切り換えるステップと、
   通常のデータ通信があればそのために第２のシンボル位置が用いられる一方で、第１のシンボル位置の間に、ベクタリンググループの内部でのクロストークを特徴付けるステップと、
   クロストークの特徴付けが終了した後に、２つのピアトランシーバをそれぞれのオフ電力状態に全く切り換えるステップと
   をさらに含む、方法。
2. トランシーバのオン電力状態が、給電されているトランシーバの送信および受信経路と、伝送媒体の特性インピーダンスに近いトランシーバの公称負荷インピーダンス値（Ｚ_ＯＮ１、Ｚ_ＯＮ２）とによって特徴付けられ、
   トランシーバのオフ電力状態が、トランシーバの選択されたまたは全てのアクティブな構成要素がオフに切り換えられていること、およびトランシーバのさらなる負荷インピーダンス値（Ｚ_ＯＦＦ１、Ｚ_ＯＦＦ２）によって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
3. さらなる負荷インピーダンス値が、２つのピアトランシーバの少なくとも一方に対する公称負荷インピーダンス値と異なる、請求項２に記載の方法。
4. ２つのピアトランシーバがそれぞれのオフ電力状態に全く切り換わるのと同時に、ベクタリンググループの内部のクロストークを軽減するために、そのように特徴付けられたクロストークに基づきベクタリングプロセッサ（１２０）を構成するステップをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. ベクタリンググループの内部でのクロストークを特徴付けるステップが、
   ベクタリンググループの妨害回線（Ｌ_ｍ）上で一連のクロストークプロービングシンボル（Ｓ_ｍｔｋ）を第１のシンボル位置の間に送信するステップと、
   クロストークプロービングシンボルが第１のシンボル位置の間に送信されている間に、ベクタリンググループの被妨害回線（Ｌ_ｎ）上のクロストーク干渉（Ｅ_ｎｔｋ）を測定するステップと、
   測定されたクロストーク干渉に基づき、妨害回線から被妨害回線へのクロストークチャネルを特徴付けるステップと
   を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 検出された退去イベントが、２つのピアトランシーバの一方によって発行された切断前メッセージ（ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱ）であり、通信経路が事実上切り離される前に切断前フェーズが生じることになる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. ベクタリンググループの特定の通信回線（Ｌ_ｎ）上において、ピアトランシーバ（２１０_ｎ、１１０_ｎ）との通信経路を動作させるトランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）であって、
   通信経路が整然と停止されるようにする退去イベントの検出に続く、切断前フェーズの間に、第１のシンボル位置（Ｓ）の間にはオフ電力状態に、第２の残りのシンボル位置（ＤＡＴＡ）の間にはオン電力状態に切り換わるように構成されており、
   第１のシンボル位置は、ベクタリンググループの内部でのクロストークの特徴付けのために用いられ、第２のシンボル位置は、通常のデータ通信があればそのために用いられ、
   クロストークの特徴付けが終了した後には、オフ電力状態に全く切り換わるようにさらに構成された、トランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）。
8. トランシーバのオン電力状態が、給電されているトランシーバの送信および受信経路と、伝送媒体の特性インピーダンスに近いトランシーバの公称負荷インピーダンス値（Ｚ_ＯＮ１、Ｚ_ＯＮ２）とによって特徴付けられ、
   トランシーバのオフ電力状態が、トランシーバの選択されたまたは全てのアクティブな構成要素がオフに切り換えられていること、およびトランシーバのさらなる負荷インピーダンス値（Ｚ_ＯＦＦ１、Ｚ_ＯＦＦ２）によって特徴付けられる、請求項７に記載のトランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）。
9. さらなる負荷インピーダンス値が公称負荷インピーダンス値と異なる、請求項８に記載のトランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）。
10. 検出された退去イベントが、トランシーバによって発行または受信された切断前メッセージ（ＰＲＥ−Ｌ３−ＲＥＱ）であり、通信経路が事実上切り離される前に切断前フェーズが生じることになる、請求項７から９のいずれか一項に記載のトランシーバ（１１０_ｎ、２１０_ｎ）。
11. 請求項７から１０のいずれか一項に記載のトランシーバ（１１０_ｎ）を備える、アクセスノード（１００）。
12. デジタル加入者線アクセスマルチプレクサＤＳＬＡＭである、請求項１１に記載のアクセスノード（１００）。
13. 請求項７から１０のいずれか一項に記載のトランシーバ（２１０_ｎ）を備える、顧客宅内機器ＣＰＥ（２００）。
14. デジタル加入者線ＤＳＬゲートウェイである、請求項１３に記載のＣＰＥ（２００）。

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