JPH08274724A - データ通信装置で使用する装置及び方法 - Google Patents
データ通信装置で使用する装置及び方法Info
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Abstract
タイプDFE構造を提供することである。 【解決手段】 本発明によれば、受信機内の混合タイプ
のDFE構造を用いる際に、データ信号をプリコーディ
ングする時に、エラー伝播の影響を更に減少するような
送信機により使用される係数値が見いだされる。特に、
本発明の送信機は、混合DFE構造のC(Z)と称する係
数を利用するプレコーダを用いる。特に、この係数C
(Z)は次式で表される。C(z) = (1 + I(z))(1 + N(z)) -
1 ここで、I(z)、 N(z)は、従来公知のもので、それぞ
れ、ISI−DFEとNP−DFEを適用した後、得ら
れた係数を表す。特に、本発明の実施例においては、ト
ムリンソン・事前コーディングを用いて、エラー伝搬を
最小にする。ここでは、トムリンソン・プレコーダは、
(1 + I(z))(1 + N(z)) - 1に等しい係数を利用する。
Description
通信機器に関する。更に詳細には、本発明はデータ通信
システムの信号の等化に関する。
ムには常に符号間干渉(ISI)が存在する。ISIは通信
チャネルの送信特性、すなわち「チャネル応答」の結果
であり、概して、送信シーケンスにおいてはこれによっ
て隣接するデータ符号が広がり、相互に干渉する。
ISIが、2つのエンドポイント間の通信のエラー率低
下にとって大きな障害となる。実際、データ送信率、す
なわち周波数が高くなると、送信チャネルの周波数減衰
が大きくなるので、ISIの影響がさらに深刻になる。
したがって、加入者回線環境で送信速度をさらに上げよ
うとする現在の努力は、送信データに対するISIの影
響との戦いに勝たなければならない。
信機内の判定帰還等化器(DFE)によって除去される。D
FEには数学的に等しい形式が理論的には2つある。一
方はISI予測DFE(ISI-DFE)、他方は雑音予測DF
E(NP-DFE)である。数学的には等しいが、実際上はそれ
ぞれに性能の限界があり、その限界は高速通信システム
で顕著になる。特に、ISI-DFEとNP-DFEとの性能はとも
に、通信チャネルから導入された雑音、すなわちチャネ
ル雑音、およびエラー伝播の影響を受ける。
フィルタ部とISI予測フィードバック・フィルタ部が
あり、それぞれがISIの一部を除去する。残念なが
ら、フィードバック・フィルタ部による処理後のチャネ
ル雑音は、白色ではなく、わずかに着色されていること
がある。すなわち、フィードバック・フィルタ部は、必
ずしも、典型的な順応アルゴリズムを用いた理想的な白
色化前の解法には収束しない。フィードフォワード・フ
ィルタ部によって与えられたこの色雑音は、性能を低下
させる。すなわち、ISI-DFEの性能には限界がある。つ
まり最適状態ではない。
にNP-DFEを使用することができる。後者は、線形等化器
の後にNPフィードバック・フィルタ部がある。線形等
化器が、理論的には全ISIを除去し、チャネルに色雑
音があれば、NPフィードバック部がそれをすべて除去
する。しかし、線形等化器の設計上、雑音強化とISI
の補償との間の兼ね合いがあり、この兼ね合いは、線形
等化器に「最小二乗平均誤差」(MMSE)基準を用いて、I
SIを除去することによって表される。
た信号は常に、存在したISIの残留形を有する。この
ISIの残留形によって、性能が低下するので、NP-DFE
でも最適なDFEの性能が得られない。ISIを強制的
にゼロにするには、代替方法として、線形等化器に「ゼ
ロ強制」基準を用いることができる。しかし、このゼロ
強制の方法は、チャネル応答にスペクトルのゼロがない
場合にしか実用的ではない。
しても、上述した現実的な限界があるにもかかわらず、
当技術分野では、混合タイプの構造を使用してDFEの
性能を改善することに何らかの利点があることを理解し
た人もいる。たとえば、Grafその他による"Design and
Performance of an All-Digital Adaptive 2.048 MBIT/
S Data Transmission System Using Noise Prediction"
(ISCAS, 1989, pp.1808-1812)という記事では、DFE
は、符号間隔カーソル前のみの適応ゼロ強制フィードフ
ォワード・フィルタの後に、最小二乗平均(LMS)ISI
予測フィルタとLMS雑音予測フィルタが並列になって
いる。
測フィルタを使用することにより、符号間隔カーソル前
のみのゼロ強制フィードフォワード・フィルタの使用を
補償する。残念ながら、符号間隔カーソル前のみのゼロ
強制フィードフォワード・フィルタを使用しても、チャ
ネルの歪みおよび雑音があると、最適なDFEの性能は
得られない。
のフィルタ全部にLMSアルゴリズムを用いても、定常
状態の性能を保証することはできない。その結果、この
混合タイプの構造は、この特定の通信環境には有用であ
るが、高速通信システムでチャネル騒音が存在すると、
最適なDFRの性能に近づくという問題に対して、完全
な解答にはならない。
P-DFEを使用すると、受信機に「エラー伝播」の効果を
生じる。ISI-DFEもNP-DFEも、正しいデータ符号につい
て決定を下す、すなわち推定する。ISI-DFEもNP-DFEも
帰還を用いているので、現在受信中の符号に関して推定
が不正確であると、その後の受信符号に影響を及ぼす。
一般に、従来技術によると、エラー伝播の影響を除去す
るには、事前にコード化する。
によると、その結果生じて、当技術分野で周知のように
I(z)と表記されるISI-DFEの係数値は、事前コード化(フ゜
リコーテ゛ィンク゛)時に送信機が使用するため、逆チャネルなど
を通して送信機に送り返される。同様に、NP-DFEを有す
る受信機の場合、従来技術によると、係数値N(z)が送信
機に送り返される。残念ながら、混合DFEの場合、明
らかにI(z)とN(z)とを組み合わせても、送信機の事前コ
ード化にとって最適な解決法は提供されない。
は最適なDFEの性能を発揮できる新規な混合タイプD
FE構造を提供することである。
内の混合タイプのDFE構造を用いる際に、データ信号
をプリコーディングする時に、エラー伝播の影響を更に
減少するような送信機により使用される係数値が見いだ
される。
のC(Z)と称する係数を利用するプレコーダを用いる。
特に、この係数C(Z)は次式で表される。 C(z) = (1 + I(z))(1 + N(z)) - 1 ここで、I(z)、 N(z)は、従来公知のもので、それぞ
れ、ISI−DFEとNP−DFEを適用した後、得ら
れた係数を表す。
ンソン・事前コーディングを用いて、エラー伝搬を最小
にする。ここでは、トムリンソン・プレコーダは、(1 +
I(z))(1 + N(z)) - 1に等しい係数を利用する。
に、追加的な背景情報を若干説明する。
0、加算器55、スライサ60、およびISI帰還フィ
ルタ65を含む従来技術のISI-DFEを示す。処理のため
に受信したデータ信号は、サンプリング回路48および
線49を介してフィードフォワード・フィルタ50に与
えられる。
信データ信号中に存在するISI部を除去する。フィー
ドフォワード・フィルタ50からの出力信号は、サンプ
リング回路53を介して加算器55に与えられ、これ
が、理論的には、ISI帰還フィルタ65によって取り
出されたISIの残留部を引く。加算器55は、線56
上で信号をスライサに供給する。
号の配列(図示せず)に写像する関数として、特定のデ
ータ符号を選択する。スライサ60は、T秒ごとにデー
タ符号を供給する。ここで、1/Tはデータ符号速度で
ある。このデータ符号は、送信された符号を推定したも
のであり、他の受信機回路(図示せず)によって処理し
て、実際に送信されたデータを回復するために、線61
上でスライサ60によって供給される。(これが格子状
コード化のようなコード化信号である場合は、スライサ
の入力部の値がビタビ復号器で使用される。)
帰還フィルタ65にも供給される。後者は、この推定値
を使用して、受信信号から除去するISIの量を予測す
る。この送信中の符号の推定値が実際に正確であれば、
問題はない。しかし、現在送信中の符号の推定値が誤り
であると、帰還部分が次の受信符号にこのエラーを追加
し、エラー伝播が発生する。その結果、当技術分野で知
られているように、エラー伝播を最小限に抑えるため、
通常は非線形の事前コード化の形式が用いられている。
ある。最初の相、つまり「始動」または「トレーニン
グ」相では、受信機のISI-DFEが送信機から受信した標
準の試験信号に適応する。通常、送信機はこの試験信号
を事前にコード化しない。ISI-DFEが適応すると、その
結果、当技術分野ではI(z)の表記で表されるISI-DFEの
係数値が得られ、これが逆チャネルなどを介して送信機
に送り返される。
相に入る。通信相では、送信機は送信する前に、トムリ
ンソン事前コード化などの周知の事前コード化技術を用
いてデータを事前にコード化する。いずれの事前コード
化方法を用いても、コード化技術は、受信機でISI-DFE
が決定したような上述の係数値I(z)を利用する。同様
に、受信機は受信したすべての信号を相補的な方法で処
理し、事前コード化を取り外す。
う使用されていない。送信機の事前コード化が同等に帰
還機能を実行し、エラー伝播が問題にならなくなってい
るからである。
す。このNP-DFE構造は、線形等化器(LE)、加算器85、
スライサ90、加算器95、およびNP帰還フィルタ7
5を含む。処理のために受信したデータ信号は、サンプ
リング回路78および線79を介してLE80に与えら
れる。LE80は、理論的には、受信データ信号中に存
在するISIの残留部以外、全部を除去する。
回路83を介して加算器85に与えられ、これは理論的
に、NP帰還フィルタ75によって推定されたチャネル
騒音の残留予測部を引く。加算器85は、線86上で信
号をスライサ90に供給する。後者は、線86上の信号
を規定のデータ符号の配列(図示せず)に写像する関数
として、特定のデータ符号を選択する。
供給する。ここで、1/Tはデータ符号速度である。こ
のデータ符号は、送信された符号を推定したものであ
り、他の受信機回路(図示せず)によって処理して、実
際に送信されたデータを回復するために、線91上でス
ライサ90によって供給される。(これが格子状コード
化のようなコード化信号である場合は、スライサの入力
部の値がビタビ復号器で使用される。)
95にも供給される。後者は、ISIを除去した線81
上の信号から、送信された符号を引き、入力信号をNP
帰還フィルタ75に供給する。後者は、この推定値を使
用して、受信信号から除去するISIの量を予測する。
この送信中の符号の推定値が実際に正確であれば、問題
はない。
伝播が問題となり、これは通常、係数値N(z)を使用する
送信機中で事前に非線形コード化することにより、解決
される。しかし、送信機がNP-DFE受信機に基づいて事前
コード化する場合、通信相中は受信機の構造にわずかな
違いがある。特に、受信機の構造は、線形等化器の後に
1+N(Z)応答を組み込んだフィルタが続く構造である。
しかし、上述したISI-DFEの事前コード化と同様、NP-DF
Eは通常もう使用されていない。
ステムを、図3に示す。この例では、1方向の送信しか
示さない。すなわち、送信機10が通信チャネル15を
介して信号を受信機20に送信する。送信機10はプリ
コーダを含み、受信機20は混合DFEを含む。
を具体化する例証的な混合DFE構造を、図4に示す。
特に、混合DFE構造は適応フィードフォワード・フィ
ルタ部を含み、その後にISI予測フィルタと雑音予測
フィルタとが並列にある。単純化のため、図4では受信
機の他の要素は省かれている。本発明の概念を除き、図
4の構成要素は周知であるので、詳しくは説明しない。
部(FF)105は通常、断片的に間隔をあけた等化器で、
性能が低く、ハードウェアが複雑な場合には、符号間隔
等化器でもよい。理解しやすいように取り出してある
が、当技術分野では周知のようにサンプリング回路10
8は断片的に間隔をあけた等化器の一部である。濾波プ
ロセスの出力は、フィルタの係数に応じて変化し、FF
105の場合、フィルタの係数は当技術分野で周知のよ
うに表記F(z)と表される。
が、サンプリング回路103および線104を介してF
F105に与えられ、処理される。本発明の概念による
と、FF105は適応フィルタで、その係数F(Z)は下記
のように、線136上に存在する適応信号の関数として
変化する。FF105は、受信データ信号に存在するI
SIの部分を除去する。適応フィルタを使用すると、通
常は混合DFEの性能が改善されるが、フィードフォワ
ード・フィルタ部の設計および混合DFEの適応方法に
注意すると、この性能を最適な性能に近づけることがで
きるのが認められた。
は、逐次的な順序で行わなければならない。例証的な順
序を図5に示す。図示されていないが、図5のステップ
はマイクロプロセッサなど、受信機20(図3)の制御
装置と共に実行するものとする。ステップ300では、
図4の混合DFEのISI-DFE部分のみが適応される。
4上のNP制御信号を介して動作不能になる。この場
合、NP帰還フィルタ155の出力信号の値は、ゼロと
仮定される。これとは反対に、ISI帰還フィルタ12
5およびFF105の適応は、線124上のISI制御
信号によって使用可能になる。その結果、この最初のト
レーニング相の間、ISI-DFEのみが有効に動作し、受信
したトレーニング信号中にあるすべてのISIを除去す
る。
からの出力信号がサンプリング回路108を介して加算
器110に与えられ、これは理論的に、FF105の出
力信号からISI帰還フィルタ125によって除去され
たISIの残留部分を引く。加算器110が、線111
上に信号を供給する。しかしこの時点で、上述したよう
に、線111上のこの信号には通常、色付きのチャネル
雑音がまだある。後者の信号は、加算器115および加
算器130に与えられる(以下に記載)。
で、線156上に存在する色付きのチャネル雑音は推定
されない。すなわち、この信号に伴う値はゼロで、加算
器115は加算器110からの信号を単に線116へと
通過させる。線116上の信号は、スライサ120に与
えられる。スライサ120は、線116上の信号を規定
のデータ符号の配列(図示せず)中の点に写像する関数
として、特定のデータ符号を選択する。
を供給する。ここで、1/Tはデータ符号速度である。
このデータ符号は、送信された符号を推定したものであ
り、他の受信機回路(図示せず)によって処理して、実
際に送信されたデータを回復するために、線121上で
スライサ120によって供給される。実際に送信された
データは、この場合はトレーニング信号を表すデータで
ある。
ルタ125および加算器130および145にも供給さ
れる。ISI帰還フィルタ125は、受信信号中に存在
するISIの量を予測し、線126を介してISI予測
信号を加算器110に供給する。加算器110は、上述
したように、FF105の出力信号からISI予測信号
を引くことによって、受信信号からISIの残留部分を
除去する。
SIが除去された信号から、スライサ120によって供
給された推定データ符号を引き、線131上にエラー信
号elを供給する。後者の信号は、FF105、ISI
帰還フィルタ125、または雑音帰還フィルタ155の
操作によって修正されなかったISIエラーおよびチャ
ネル雑音の量を表す。
40を介してFF105とISI帰還フィルタ125と
の両方に適応するために使用され、入力信号として、下
記の雑音帰還フィルタ155に供給される。FF105
およびISI帰還フィルタ125の適応アルゴリズム
(図示せず)は、当技術分野で周知のように、MMS
E、ゼロ強制、またはその変形の使用に適合する。
つまりステップのサイズα1を掛ける。その積であり線
136に供給される信号は、FF105の適応に使用さ
れる。線131上の信号は、雑音帰還フィルタ(以下に
記載)の入力信号である。さらに、線131上の信号は
乗算器140にも供給され、これが信号elにステップ
のサイズα2を効果的に掛ける。
は、ISI帰還フィルタ125の適応に使用される。α
1およびα2は通常、等しい値か同等の値に設定され
る。ステップのサイズα1およびα2は、ステップのサ
イズα3よりはるかに小さい。
と既定の定数E1とが比較される。定数E1は、望まし
いISIエラー率を表し、特定のタイプの通信チャネル
について経験に基づいて決定するか、特定の通信システ
ムの要件に合わせて設定することができる。この例で
は、コード化されていない場合はE1を10-7、コード
化されている場合はE1を10-3とする。
プ300で引き続きISI-DFEが適応する。しかし、信号
elの値がE1未満の場合は、図4の混合DFEのNP-D
FEの部分が使用可能となり、この時点で、ISI-DFEおよ
びFF105を引き続き適応させるか、あるいは凍結す
ることができる。しかしここで、線154上のNP制御
信号を介して、NP帰還フィルタ155が使用可能とな
る。
5およびISI帰還フィルタ125の適応を制御するだ
けであって、これらのフィルタは依然として使用可能で
あり、ステップ300で決定された係数値に基づきIS
Iを除去することに留意されたい。それとは反対に、線
154上の制御信号は、NP帰還フィルタ154の動作
を制御する。
信号から、色付きチャネル雑音だけが引き続き濾波され
ると仮定する。色付きチャネル雑音のこの予測部分は、
図4の混合DFEのNP-DFE部分によって除去される。特
に、加算器115は、NP帰還フィルタ155によって
予想された色付きチャネル雑音を、線111上のISI
の濾波信号から引く。上述したように、加算器115の
出力信号は、線116を介してスライサ120に与えら
れる。
信号から推定されたデータ符号を引き、エラー信号e2
を線146上に供給する。このエラー信号は、雑音帰還
フィルタ155の操作によって修正されなかった残留チ
ャネル雑音の量を表す。エラー信号e2は、雑音帰還フ
ィルタ155に適応するために使用され、入力信号とし
て、乗算器150に供給される。
ム(図示せず)は、当技術分野で周知のように、MMS
Eゼロ強制、またはその変形の使用に適合する。乗算器
150は、エラー信号e2にステップのサイズα3を掛
ける。その積であり線151に供給される信号は、雑音
帰還フィルタ155の適応に使用される。
330では、エラー信号e2の値と既定の定数E2とが
比較される。定数E2は、望ましいチャネル・エラー率
を表し、特定のタイプの通信チャネルについて経験に基
づいて決定するか、特定の通信システムの要件に合わせ
て設定することができる。
E2が10-7より良く、コード化されている場合はE1
が10-3より良いと仮定する。信号e2の値がE2以上
の場合は、ステップ320で引き続きNP-DFEが適応す
る。しかし、信号e2の値がE2未満の場合は、混合D
FEのNP-DFEの部分が、初期の適応プロセスを終了さ
せ、通信相に進む。
の部分が最初に除去されるので、I(Z)と表される結果の
ISI係数が、N(z)と表される結果のNP係数より優位
に立つ、すなわちI(Z)>>N(z)であることに留意された
い。この機能について、以下でさらに詳しく述べる。
注意を払えば、適応プロセスを順序付けるのに加え、混
合DFEの性能を最適性能に近づけることができる。一
般に、当技術分野で周知のように、適応フィルタは、幾
つかのタップを含む遅延線である。各タップは、通常は
間隔T/kのある時点における受信信号の値を示す。こ
こで1/Tは符号速度で、kは通常は整数であるが、分
数の場合もある。
す。FF105は、遅延線200を含み、これはK個の
タップを含む。各タップの出力に、個々の係数Kiを掛
ける。係数Kiの値は、上述の通りに適応される。当技
術分野で周知のように、「主要タップ」は中心タップで
あり、FFの出力における「現在」符号を伴う。図6で
は、中心タップをタップn+1と表す。
ードフォワード・フィルタは、「カーソル前」の濾波と
「カーソル後」の濾波との両方を実行する。カーソル前
の濾波とは、現在の符号より前に受信した符号によって
生じるISIの部分を表す。それとは反対に、カーソル
後の濾波とは、現在の符号の後に受信する符号によって
生じるISIの部分を表す。カーソル後の濾波は、その
性質上予測され、主としてISI-DFEのISI帰還フィル
タによって実行される。
78号明細書では、フィードフォワード部も、「理論的
に」一致したフィルタのカーソル後の尾のスパンに対応
するカーソル後の濾波を実行するので、これらの2つの
フィルタ間に緊張がある、すなわち2つのフィルタを適
応すると、フィードフォワード・フィルタ部がISI帰
還フィルタと争うことを認識している。
部が実行するカーソル後の濾波の量を減少させることが
望ましい。したがって、本発明の概念によると、カーソ
ル前タップの数がカーソル後のタップの数を上回るよ
う、「主要タップ」が移行する。一般に、カーソル後の
濾波のためには、フィードフォワード・フィルタ部にわ
ずかな符号を確保しておくだけでよい。
タップは、タップn−1およびn−2によって用意され
る。(さらに、FF105によって与えられるカーソル
後の濾波の量をさらに減少させることが望ましい場合
は、エラー信号elの乗法に使用されるステップのサイ
ズα1をさらに分割して、2つの異なるステップのサイ
ズ、すなわちα10およびα11にすることができる。
づけられ、α2を下回るよう選択される。)その結果、
FF105のカーソル後の部分を適応させるのに使用す
るエラー信号のカーソル後の構成要素が、ISI帰還フ
ィルタ125を適応させるのに使用するエラー信号より
小さくなる。したがって、FF105は、カーソル後の
エラーに適応するのに、ISI帰還フィルタ125より
時間がかかる。
Eは、ISI係数が優位になり、チャネルの歪みおよび
雑音が存在すると、最適なDFEの性能に近づく。しか
し、エラー伝播の問題はまだ存在する。上述したよう
に、図3の通信システムは、周知の事前コード化の方法
を用いて、DFEの性能に対するエラー伝播の影響を軽
減する。この例では、当技術分野で周知の「トムリンソ
ン」事前コード化を、図4の混合DFEと共に使用する
と仮定する。送信機10のプリコーダ部分の例を、図7
に示す。
mod-2L素子610およびフィルタ615を含むトムリン
ソンプリコーダに与える。本発明の概念以外には、トム
リンソンプリコーダは従来技術と同様に機能する。特
に、加算器605は、下記のフィルタ615によって生
じる信号をデータ信号から引く。加算器605の出力信
号が、mod-2L素子610に与えられ、これは当技術分野
で周知の方法で作動し、出力データ符号ストリームを線
606上で信号ポイントの配列中のある位置に写像す
る。
行され、ここでLは信号ポイント配列のサイズである。
図8は、例証的な信号ポイント配列を示し、ここでL=
7+1である。送信機621は、送信機10の残留部分
を含み、変調信号を通信チャネル15に供給する。出力
データ符号ストリームも、フィルタ615に与えられ、
これは多項式関数、つまりフィルタ応答C(z)に従ってこ
の信号を濾波する。後者は、上述したトレーニング相の
後に受信機20から送信され、適応係数I(z)とN(z)との
組合せを表す。
レーニング中に決定された適応係数に基づいて実行され
る。トレーニングが終了したら、これらの適応係数は、
プリコーダが使用するために送信機に送り返される。し
たがって、ここではプリコーダがISIおよびチャネル
雑音に適応しているので、図4の混合DFEを変調しな
ければならない。通信相中に使用するための例証的な変
調を図9に示し、これは受信機20の一部を示す。
従来技術で知られている、つまりフィルタ615(図
7)は、受信機の混合DFE適応の関数としてフィルタ
応答を提供しなければならないが、適応係数の特定の組
合せにより、図3の通信システムが最適なDFEの性能
に近づくことが理解された。
必要な係数を決定する方法を説明するため、以下の仮説
的な状況を設定する。まず、プリコーダの係数が送信機
においてゼロに設定されると仮定し、システムの応答を
観察する。このシステム応答は、プリコーダの係数を決
定するための基礎となる。
フィルタ(FF)650の出力部で、システム応答はl + l
(z)である。というのは、カーソル後の応答が修正され
ないままだからである。すなわち、出力信号は、現在の
符号(数字の「1」で表される)にカーソル後のISI
を加えた値である。
ィルタ部は、わずかに色付きの雑音を導入する。このわ
ずかに色付きの雑音を白色化するには、フィルタ部65
5で表される1 + N(z)フィルタを使用する。このフィル
タ出力部で、システムの応答は(1 + I(z))(1 + N(z))で
ある。したがって、プリコーダが扱わなければならない
残留応答は、次式の通りである。 C(z) = (1 + I(z))(1 + N(z)) - 1 (1) ここでも、数字の「1」は現在の符号を表す。
は、受信機20から計算され、個々のトレーニング相の
間に送信機10に送り返され、ここでI(z)およびN(z)は
式(1)に示すように組み合わされ、フィルタ615の
ためのフィルタ応答関数を供給する。
前にコード化された受信データ信号が、FF650に与
えられる。後者は、フィルタ素子655と関係し、その
フィルタ応答は(1 + N(z))である。その結果生じるフィ
ルタ素子655からの出力信号が、トムリンソン復号器
670に与えられ、これは一連のデータ符号をスライサ
675に供給する。後者は、送信データ符号の推定値を
受信機20(図示せず)の残留部分に供給する。さら
に、エラー信号は加算器680によって発生する。この
エラー信号は、FF650の適応に使用される。
さい変化に混合DFEを適応させ続けることが望ましい
こともあることに留意されたい。たとえば、隣接するケ
ーブル対からの漏話が、トレーニング完成後にチャネル
の状態に影響を及ぼすことがある。例証的な混合DFE
構造を、に示す。この例では、図4の混合DFEの係数
I(z)およびN(z)が、トレーニング後にゼロにリセットさ
れ、これによって通信相中も適応を継続することができ
る。
は、混合DFEの性能を改善するが、事前コード化に使
用するために係数を組み合わせるには、これが必ずし
も、最もハードウェアの効率がよい方法ではないことに
気付いた。
構造は、図5の方法に従って適応する。この方法では、
混合DFEがまず、受信したトレーニング信号中のIS
Iの存在を補償する。ISIの補償が終了した後、混合
DFEは残留したチャネル雑音をすべて補償する。上述
したように、この方法はI(z)がN(z)より優位になるよう
に、係数を供給する。
は優位なタップ値のみを通信相の事前コード化中に使用
し、この相で、図7のフィルタ素子615によって送信
機の複雑さが軽減される。受信機では、順方向経路に1
+ N(z)フィルタを追加する必要がないので、ハードウェ
アの複雑さも軽減される。通信相では、図7のトムリン
ソンプリコーダ回路が、C(z) = I(z)になるように変調
される。すなわち、トムリンソンの事前コード化は、受
信機20内にISI-DFEしか存在しなかったかのように実
行される。本発明の他の実施例を図10に示す。同図に
おいて、最適な性能を達成する混合形のDFE構成に対
するより実際的な解決法を示す。同図に通信相の間の受
信機20の一部を示す。図10の構成は図4の構成と類
似であるが、混合形DFEISI部分に関連する回路、
則ち、ISIフィードバックフィルタ125と,マルチ
プライヤ140と、加算機(アッダ)110と、トムリ
ンソン・デコーダ810の追加部分が異なる。従って、
混合形DFEのNP−DFE部分は、通信相の間活性状
態に保持される。さらに都合のよいことに、受信機内の
NP−DFEを連続的に使用することにより、受信機
は、通信相の間チャネル内の小さな変化に追従出来る。
はチャネル応答の小さい変化を追跡することができる
が、チャネル応答により大きな変化が生じる場合があ
る。この場合、FF105およびNP帰還フィルタ15
5の帰還係数は、サイズが増加する。図3の通信システ
ムは、この状況の再トレーニングを単純に実行すること
ができるが、I(z)およびN(z)係数の全セットを再度計算
するのではなく、「高速再トレーニング」を実行するこ
とが有利であることに気付いた。
例証的な混合DFEのブロック図である。対応する高速
再トレーニング方法を、図12に示す。上述したよう
に、再トレーニング相の間は、優勢なI(z)係数のみが送
信機に送り返されている。送信機では、この初期の係数
セットはIO(z)によって表される。通信相に切り替わる
と、ISI帰還フィルタ125のI(z)係数はゼロにリセ
ットされる。この例では、ISI予測フィルタもNP予
測フィルタも、通信相で動作し続ける。
1(z)によって表される、ISI帰還フィルタ125の係
数のサイズを、既定のサイズI1と比較し、定期的にモニ
タする。I1(z)がI1より大きい場合は、受信機20が送
信機に対し、「高速再トレーニング」が実行されつつあ
ることを通知し、ステップ908でさらに適応すること
によりISI予測フィルタを凍結し、ステップ910で
I1(z)を送信機10に送る。
に、いかなる数の方法でも発生することがある。たとえ
ば、制御情報の送信に使用される逆チャネルを介して発
生する。ステップ920で、受信機20はI1(z)をゼロ
にリセットする。通信はまだ発生しているので、受信機
20はステップ930でエラー率を例証的にモニタし、
送信機10がいつ高速再トレーニングを終了したか決定
する。エラー率が10-7未満の場合は、受信機20によ
ってISI予測フィルタを適応することができ、ステッ
プ905に戻る。
た係数値I1(z)を受信し、ステップ925で単にI1(z)を
既存のI0(z)値に追加する。その結果、通信システムの
高速再トレーニングが完了する。
レーニングの代替方法を実現することができることに留
意されたい。この場合、N(z)の値が、図12の方法で記
載されたI(z)を置換する。しかし、この方法は、追加的
な複雑さが加わる。いったんN1(z)の更新が送信機10
に送り返されると、図10の混合受信機構造を変化させ
て、図9のフィルタ素子655に類似したフィルタ部を
含まなければならないからである。
細に説明してきたが、本発明は例示の実施態様に限定さ
れることなく、様々な変更を加えることが可能である。
例えば、本発明は、本明細書においてはスライサ、フィ
ルタなどの別個の機能的基礎単位で実行されるものと例
証されているが、いずれかの単数または複数の基礎単位
の機能も、ディジタル信号プロセッサなど、1個または
複数のプログラミングされた適切なプロセッサを使用し
て実行することができる。
優位に立つ混合DFEを使用するという文脈で記載して
きたが、I(z)が小さくN(z)が大きい代替方法を用いるこ
とができることも理解されたい。このような代替システ
ムでは、送信機10が事前コード化のためにN(z)を使用
し、混合DFEのNP-DFE部が、混合DFEのISI部の
前に適応される。対応する混合DFE構造は、通信相の
間に、図9のフィルタ素子655に類似したフィルタ部
を含み、これが色付き雑音を白色化する。
したが、事前コード化機構を、本発明の概念と組み合わ
せて使用することができる。たとえば、CCITT変調
基準V.34によって規定された事前コード化を、受信
機構造の相応じて直接的な変化と共に使用することもで
きる。最後に、適応シーケンスを例証するのに設定相を
使用したが、本発明の概念は、「盲目起動」手順にも適
用できることを理解されたい。本発明の機構は、コード
化されない通信システムにもコード化された通信システ
ムにも使用することができる。
受信機内で使用するために、チャネル騒音およびエラー
伝播が存在しても最適なDFEのパフォーマンスに近づ
き、送信機内の事前コード化機構の複雑さを軽減する混
合タイプのDFE構造が得られる。特に、本発明の混合
DFE構造では、適合フィードフォワード・フィルタ部
の後に、ISI予測フィルタと騒音予測フィルタとの両
方が並列になっているので、ISI予測フィルタと騒音
予測フィルタとを別個に適応させると、3つのフィルタ
全部にMMSEアルゴリズムを用いるか、あるいはゼロ
強制とMMSEアルゴリズムとを組み合わせることによ
り、性能が向上される。
ック図である。
ロック図である。
構造に使用される適応シーケンスを例証する流れ図であ
る。
ォワード・フィルタ105のブロック図である。
ロック図である。
一例のブロック図である。
の別の一例のブロック図である。
の更に別の一例のブロック図である。
れ図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 一連の事前コード化データ記号に応答し
て、帰還信号を供給する濾波手段と,データ信号と帰還
信号との間の差分を示す信号に応答して、受信機へ伝送
するための一連の事前コード化データ記号を供給するマ
ッパとからなり、 濾波手段は、(1+I(z))(1+N(z))−1に
等しい応答関数を有し、ここで、I(z)は受信機から
伝送される一組の符号間干渉判定帰還等化器係数に等し
く、N(z)は受信機から伝送される一組の雑音予測判
定帰還等化器係数に等しいことを特徴とするデータ通信
装置で使用する装置。 - 【請求項2】 受信機から一組の符号間干渉判定帰還等
化器係数,I(z)を受信するステップと,受信機から
一組の雑音予測判定帰還等化器係数,N(z)を受信す
るステップと,受信機へ伝送するための事前コード化デ
ータ信号を供給するためにデータ信号を事前コード化す
るステップとからなり、前記事前コード化データ信号は
(1+I(z))(1+N(z))−1の関数であるこ
とを特徴とするデータ通信装置で使用する方法。
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