KR101084965B1

KR101084965B1 - 간섭을 측정함으로써 채널 행렬 결정

Info

Publication number: KR101084965B1
Application number: KR1020097020446A
Authority: KR
Inventors: 게르하르트 귄터 테오도르 크라머; 필립 알프레드 와이팅; 미로슬라브 지브코빅
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2011-11-23
Also published as: EP2385672A2; US7843990B2; ES2369865T3; EP2385672B1; JP2010524395A; EP2385672A3; PL2156632T3; EP2156632B1; CN101652971A; ATE519308T1; JP5204212B2; WO2008123977A1; KR20090125154A; EP2156632A1; CN101652971B; US20080247446A1

Abstract

장치는 물리적 통신 링크의 복수의 통신 채널들을 통해 하나 이상의 수신기들에 심볼들을 전송하도록 구성된 전송기를 포함한다. 전송기는 하나 이상의 수신기들에서 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들의 값들에 기초하여 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 추정하도록 구성된다.

채널 행렬, 물리적 통신 링크, 신호 대 간섭 플러스 잡음 비, 통신 채널, 비대각 원소

Description

간섭을 측정함으로써 채널 행렬 결정{DETERMINING A CHANNEL MATRIX BY MEASURING INTERFERENCE}

이 출원은 Gerhard Kramer, Philip A. Whiting, 및 Miroslav Zivkovic에 의해 2007년 4월 9일에 출원된 미국 특허출원 60/922,703의 이익을 청구한다.

발명은 다-채널 통신 시스템들에 관한 것이다.

이 단락은 발명을 더 잘 이해할 수 있게 하는데 도움이 될 수 있는 면들을 소개한다. 따라서, 이 단락에 서술된 것들은 이러한 면에서 읽혀져야 하고 어떤 것이 종래 기술이고 어떤 것이 종래 기술이 아닌지에 관한 승인으로서 이해되어서는 안 된다.

다양한 통신 시스템들은 데이터 레이트들을 증가시키고, 및/또는 통신되는 상이한 데이터 스트림들을 분리하기 위해서, 복수의 채널들을 사용한다. 이러한 시스템들의 예들은 어떤 무선(wireless) 통신 시스템들, 디지털 가입자 회선(digital subscriber line:DSL) 시스템들, 및 고밀도 파장 분할 다중(dense wavelength division multiplexed:DWDM) 시스템들을 포함한다. 이러한 시스템들에서, 여러 채널들은 물리적 통신 링크의 한 부분을 공유하기 때문에 채널들간에 채널간 크로스토크(inter-channel crosstalk)가 일어날 수 있다. 예를 들면, DSL 시스템은 동일 트위스트 구리 와이어 쌍으로 각 채널에 대한 DSL 톤을 전송한다. 이러한 이유로, 한 DSL 톤의 전송이 하나 이상의 다른 DSL 톤들의 주파수 채널에서 DSL 수신기에서 검출될 수 있다. 일반적으로, 채널간 크로스토크가 있다는 것은 한 채널로 전송되는 통신이 어느 정도, 하나 이상의 다른 채널들에서 수신될 수도 있음을 암시한다.

많은 다-채널 통신 시스템들은 선형 크로스토크 모델에 의해 기술될 수 있다. 선형 크로스토크 모델은 다음 관계식에 의해 통신 시간 슬롯에서 송신되는 심볼과 수신된 심볼간의 관계를 규정한다.

식(1)에서, N-성분 복소수 벡터들 X, Y, 및 Z은 전송된 심볼 혹은 신호, 수신된 심볼 혹은 신호, 및 잡음을 각각 나타낸다. 특히, 이들 벡터들의 제 k 번째 성분들 X_k, Y_k, 및 Z_k은 제 k 번째 채널로 전송된 신호, 수신된 신호, 및 잡음 신호이다. NxN 복소수 행렬 H을 채널 행렬이라 칭하도록 하겠다. 제 (k,m) 번째 성분 H_k,m은 한 심볼이 제 m 채널로 전송되는 것에 응답하여 물리적 통신 링크가 제 k 번째 채널 상에 신호를 어떻게 생성하는지를 기술한다. 채널 행렬 H의 대각 원소는 다이렉트 채널 커플링들을 기술하며, 채널 행렬 H의 비대각 원소들은 채널간 커플링들을 기술한다.

여러 실시예들은 다채널 통신 시스템에서 물리적 통신 링크의 채널 행렬을 추정할 수 있는 방법들 및 장치를 제공한다. 특히, 실시예들은 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하기 위해 측정된 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들(signal-to-interference-plus- noise ratios:SINR)에 의존한다. 측정된 SINR들은 상기 비대각 원소들의 상대 위상(들)의 결정을 할 수 있게 한다.

제 1 실시예는 전송기를 포함하는 장치를 특징으로 한다. 전송기는 물리적 통신 링크의 복수의 통신 채널들을 통해 심볼들을 하나 이상의 수신기들로 전송하도록 구성된다. 전송기는 하나 이상의 수신기들에서 신호 대 간섭 플러스 잡음 비의 값들에 기초하여 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 추정하도록 구성된다.

제 2 실시예는 방법을 특징으로 한다. 방법은 하나 이상의 수신기들에 대한 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들의 복수의 측정치들을 수신하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 수신기들은 물리적 통신 링크를 통해 전송기에 결합된다. 물리적 통신 링크는 상기 전송기와 상기 하나 이상의 수신기들간의 복수의 통신 채널들을 지원한다. 또한, 방법은 상기 수신된 복수의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들에 기초하여 상기 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 결정하는 단계를 포함한다.

도 1은 다채널 통신 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 블록도.

도 2는 예를 들면 도 1의 다채널 통신 시스템에서, 다채널들을 지원하는 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 추정하는 방법을 도시한 흐름도.

도 3은 도 1의 다채널 통신 시스템의 일 실시예인 디지털 가입자 라인(DSL) 통신 시스템을 도시한 블록도.

도 4는 도 1의 다채널 통신 시스템의 또 다른 실시예인 또 다른 DSL 통신 시스템을 도시한 블록도.

도 5는 도 1의 다채널 통신 시스템의 또 다른 실시예인 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM) 광통신 시스템을 도시한 블록도.

도 6은 도 1의 다채널 통신 시스템의 또 다른 실시예인 다입력 다출력(MIMO) 무선 통신 시스템을 도시한 블록도.

도 7은 도 1의 다채널 통신 시스템의 또 다른 실시예인 또 다른 무선 통신 시스템을 도시한 블록도.

도 8은 예를 들면 도 2의 방법에 따라, 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소(들)의 크기 및 상대 위상을 평가하는 방법을 도시한 흐름도.

도 9는 예를 들면 도 1 및 도 3 내지 도 7의 다채널 통신 시스템들 중 하나에서 도 2의 방법을 구현하는 전송기의 실시예를 도시한 블록도.

도면들 및 텍스트에서, 동일 구성요소에 동일 참조부호를 사용한다.

도면들에서, 어떤 특징들의 상대적 치수들은 여기 도시된 하나 이상의 구조물들을 보다 명확하게 보이기 위해서 과장되어 있을 수 있다.

여기에서, 여러 실시예들이 도면들 및 예시적인 실시예들의 상세한 설명에 의해 더 완전하게 기술된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 여러 형태들로 구현될 수 있고 도면들 및 예시적인 실시예들의 상세한 설명에 기술된 특정의 실시예들로 제한되는 것은 아니다.

여기에서, 일부 실시예들은 Mamoun Guenach, Gerhard Kramer, Jerome Louveaux, Jochen Maes, Michael Peeters, Luc Vandendorpe, Jan Verlinden, Philip Whiting, Geert Ysebaert, 및 Miroslav Zivkovic에 의한, 명칭이 "DETERMINING CHANNEL MATRICES BY CORRELATED TRANSMISSIONS TO DIFFERENT CHANNELS" 인 미국특허출원 11/897,809에 기술되고(Docket No.: Guenach 1-12-1-1-1-1-1-20-1-9); 및/또는 Adriaan de Lind van Wijngaarden, Gerhard Kramer, Philip Whiting, 및 Miroslav Zivkovic에 의한 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR SELF-TUNING PRECODER" 인 미국특허 출원 11/848,684에 기술되어 있다(Docket No. DE LIND VAN WIJNGAARDEN 21-10-18-7)에 기술된 장치 및/또는 방법들을 포함할 수 있다. 상기 인용된 미국특허출원들은 2008년 8월 31일에 출원되었으며 전부를 참조로 여기에 포함시킨다.

여기에서, 일부 실시예들은 Gerhard Kramer, Carl Nuzman, Philip Whiting, 및 Miroslav Zivkovic에 의해 2007년 4월 26일 출원된 미국 특허출원 11/796,366에 기술된 장치 및/또는 방법들을 포함할 수도 있다. 이 미국특허출원은 전체를 여기 참조로 포함시킨다.

이 출원은 Gerhard Kramer, Philip A. Whiting, 및 Miroslav Zivkovic에 의해 2007년 4월 9일에 출원된 미국 특허출원 60/922,703 전체를 참조로 포함한다.

여러 실시예들은 도 1에 개략적으로 도시된 통신 시스템(10)의 채널 행렬 H을 추정한다. 통신 시스템(10)은 물리적 통신 링크(12), 전송기(14), 및 하나 이상의 수신기들(16)을 포함한다. 물리적 통신 링크(12)는 전송기(14)가 데이터 심볼들의 스트림들을 하나 이상의 수신기들(16)로 전송할 수 있는 N개의 상이한 통신 채널들을 지원한다.

통신 시스템(10)에서, 물리적 통신 링크(12)는 또한 한 채널로 전송되는 데이터 심볼이 하나 이상의 수신기(들)(16)에서 복수의 채널들에서 수신되게 할 수 있는 채널간 크로스토크를 야기한다. 물리적 통신 링크(12)의 전송특성들은 식(1)의 선형 크로스토크 모델에 의해 기술될 수 있는데, 채널 행렬 H는 복소수 NxN 채널 행렬이다. 채널간 크로스토크에 기인하여, 예를 들면 물리적 통신 링크(12)에 의해 야기되는 크로스토크를 사전에 혹은 사후에 보상하기 위해서 채널 행렬 H의 하나 이상의 비대각 원소들을 추정하는 것이 바람직할 수 있다. 전송기(14)는 예를 들면 상기 비대각 원소들의 직접적인 측정치들의 교환들을 지원하는 통신 프로토콜에 의존함이 없이, 이러한 추정들을 행하도록 구성된다.

특히, 하나 이상의 수신기들(16)은 하나 이상의 채널 SINR들을 측정하거나 이러한 채널 SINR들의 값들을 직접적으로 나타내는 항목들을 측정한다. 여기에서, 채널 SINR은 단일 채널의 SINR 혹은 몇 개의 이웃 주파수 대역들에 대해 평균한 SINR, 예를 들면 몇 개의 이웃 DSL 톤들에 대해 평균한 DSL 통신 시스템의 단일 로컬 통신 루프에 대한 DSL 모뎀에서의 SINR을 지칭한다. 하나 이상의 수신기들(16)은 통신 세션 초기화 동안에 및/또는 정규 데이터 전송 동안 이러한 측정들을 행할 수도 있다. 하나 이상의 수신기(들)(16)은 채널 SINR(들)의 상기 측정치들을 혹은 이들을 직접적으로 나타내는 상기 항목들을 예를 들면 물리적 통신 링크(12)를 통해 전송기(14)로 전송하도록 구성된다.

통신 시스템(10)에서, 전송기(14)는 채널 행렬 H의 비대각 원소들을 예를 들면 도 2의 방법(20)을 통해, 채널 SINR(들)의 값들에 기초하여 추정한다.

도 2를 참조하면, 방법(20)은 물리적 통신 링크에 대해 채널 SINR, 예를 들면 단일 채널 SINR 혹은 몇개의 이웃 주파수 대역들에 대해 평균한 채널 SINR의 시간적인 시퀀스들의 측정된 값들을 수신하는 단계(단계 22)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 전송기(14)는 하나 이상의 수신기들(16)에 의해 직접 측정된 채널 SINR의 값들을 예를 들면 역 물리적 통신 링크(12)를 통해 수신할 수도 있다. 이외 실시예들에서, 전송기(14)는 채널의 직접-전송 특성들과 결합되었을 때 채널 SINR을 직접적으로 나타내는 하나 이상의 채널 특성들의 측정된 값들을 수신할 수도 있다. 즉, 이러한 실시예들의 전송기(14)는 예를 들면 이하 기술되는 바와 같이, 하나 이상의 채널 특성들 및 채널의 직접 전송 특성들의 측정된 값들로부터 채널 SINR을 평가한다. 이러한 직접 전송 특성들의 예는 단일 채널로 전송되는 전력 및 단일 채널의 직접적인 이득이다.

단계 22에서, 측정된 채널 SINR들의 수신기는 채널 SINR들이 측정되는 시간 슬롯들 동안 전송되는 데이터 심볼들의 특정 형태를 알 수도 있다. 예를 들면, 전송되는 데이터 심볼들의 형태들과 단계 22에서 수신된 SINR들간에 기지의 대응이 있을 수 있다.

방법(20)은 전송기를 하나 이상의 수신기들에 결합하는 물리적 통신 링크에 대해서, 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을, 예를 들면 이들의 위상을 발견하기 위해 추정하는 단계(단계 24)를 포함한다. 하나 이상의 비대각 원소들은 단계 22에서 수신되었던 채널 SINR들의 측정된 값들에 기초하여 추정된다. 일부 실시예들에서, 개개의 전송된 데이터 심볼들의 기지의 형태들은 채널 행렬의 각각의 비대각 원소를 추정하기 위해 채널 SINR들의 측정된 값들과 함께 사용된다. 일부 실시예들에서, 채널 SINR들 혹은 단일 채널 SINR들의 값들은 물리적 통신 링크(12)에 대한 채널 행렬의 전체 비대각 부분을 추정하는데 사용된다.

여기에서, 위상은 위상각 혹은 위상 팩터를 지칭할 수 있다. 위상각의 추정 혹은 위상각의 삼각함수의 추정은 모두 위상각의 추정들이다. 예를 들면, 복소수의 실수부분과 허수부분을 평가하는 것은 복소수의 위상의 추정을 제공한다. 또한, 여기에서, 위상은 상대 위상 혹은 절대위상을 지칭할 수도 있다.

방법 20에서, 채널 행렬 H는 SINR의 시퀀스들이 측정되어 채널 행렬 H의 하나 이상의 비대각 원소들을 추정하는데 사용되는 기간에 대해 바람직하게 실질적으로 일정하다. 예를 들면, 가장 큰 크기를 갖는 채널 행렬의 대각 원소들은 상기 기간에 대해 약 10 퍼센트 미만만큼 변할 수도 있다.

도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 다-채널 통신 시스템(10)의 상이한 구체적인 실시예들을 도시한 것이다.

도 3은 디지털 가입자 회선(DSL) 통신 시스템(10A)의 부분을 도시한 것이다. DSL 통신 시스템(10A)은 중앙 전화국(2), 로컬 통신 루프(3), 및 단일 DSL 가입자(4)를 포함한다. 중앙 전화국(2) 및 이의 DSL 모뎀(5)은 도 1의 전송기(10)로서 기능한다. 로컬 통신 루프(3), 예를 들면, 트위스트 구리 와이어 쌍은 도 1의 물리적 통신 링크(12)로서 기능한다. DSL 가입자(4)의 DSL 모뎀(6)은 도 1의 수신기(16)로서 기능한다. DSL 통신 시스템(10A)에서, 각각의 채널은 DSL 톤들, 즉 톤들 T₁,...,T_N 중 하나에 대한 주파수 범위이다. 각각의 DSL 톤은 중앙 전화국(2)과 DSL 가입자(4)의 DSL 모뎀들(5, 6)간에 통신 심볼 스트림을 전송하는데 사용될 수 있다. DSL 톤들 T₁,..., 및 T_N은 주파수가 밀접하게 이격되어 있어 DSL 톤들 중 하나, 예를 들면 T_k로 한 심볼을 전송하는 것은 DSL 톤들의 다른 톤, 예를 들면 m ≠ k인 T_m의 주파수 범위에서 DSL 가입자의 모뎀(6)에서 스트림이 검출되게 할 수 있다. DSL 통신 시스템(10A)에서, DSL 가입자(4)의 모뎀(6)은 초기화에서 및/또는 보통의 동작동안 정규로 하나 이상의 채널 SINR들 혹은 이들을 직접 나타내는 채널 특성들의 값들을 측정한다. DSL 가입자(4)의 모뎀(6)은 이러한 측정된 값들을 중앙 전화국(2)의 모뎀(5)에 동일 로컬 통신 루프(3)를 통해 전송한다.

도 4는 중앙 전화국(2), 복수의 로컬 통신 루프들(3), 및 복수의 DSL 가입자들(4)을 포함하는 DSL 통신 시스템(10B)의 부분을 도시한 것이다. 중앙 전화국(2) 및 이의 복수의 DSL 모뎀들(5)은 함께 도 1의 전송기(10)로서 기능한다. 복수의 로컬 통신 루프들(3)은 도 1의 물리적 통신 링크(12)로서 기능한다. 별도의 DSL 가입자들(4)의 복수의 DSL 모뎀들(6)은 도 1의 하나 이상의 수신기들(16)로서 기능한다. 이 실시예에서, 각각의 로컬 통신 루프(3)는 물리적 통신 링크(12)의 별도의 직접 채널을 형성한다. 각각의 이러한 채널은 DSL 가입자(4)의 DSL 모뎀(6)에 그리고 중앙 전화국(2)의 DSL 모뎀들(5) 중 하나에 상응한다.

도 4에서, 로컬 통신 루프들(3)은 이들의 트위스트 구리 와이어 쌍들이 동일 바인더(들) 혹은 케이블(들)(7)을 공유하기 때문에, 이들간에 크로스토크가 있다. 바인더(들) 혹은 케이블(들)(7)에서, 상이한 로컬 통신 루프들(3)의 트위스트 구리 와이어 쌍들의 근접성은 이들 간에 크로스토크를 야기할 수 있다. 크로스토크는 중앙 전화국(2)의 한 DSL 모뎀(5)에 의해 톤으로 전송되는 데이터 스트림이 하나 이상의 DSL 가입자(4)의 DSL 모뎀들(6)에 의해 검출되게 할 수 있다. 이러한 이유로, 채널 행렬의 비대각 원소들은 DSL 통신 시스템(10B)에서 제로가 아닐 수도 있다. DSL 가입자들(4)의 모뎀들(6)은 초기화에서 및/또는 정규로 보통의 동작동안 채널 SINR들 혹은 이들을 직접 나타내는 하나 이상의 채널 특성들의 값들을 측정한다. DSL 가입자들(4)의 모뎀들(6)은 이러한 측정된 값들을 로컬 통신 루프(3)를 통해 중앙 전화국(2)의 모뎀들(5)로 전송한다.

도 4의 통신 시스템(10B)의 일부 실시예들은 또한 DSL 모뎀들(5, 6)간에 데이터를 전송하기 위해서 복수의 DSL 톤들을 사용할 수도 있다. 이어서, 한 개별적 채널은 단일 로컬 통신 루프(3) 및 DSL 톤에 의해 색인되건, 대안적으로, 단일 로컬 통신 루프(3) 및 디스조인트 그룹(disjoint group)의 소수의 이웃한 DSL 톤들에 의해 색인된다. 이러한 실시예들에서, 밀접한 간격의 DSL 톤들, 즉 T₁, ...,T_N, 및/또는 상이한 로컬 통신 루프들(3)의 트위스트 구리 와이어 쌍들의 근접성은 이러한 물리적 통신 링크(12)를 기술하는 채널 행렬에서 제로가 아닌 비대각 원소들을 생성할 수 있다.

도 4의 DSL 통신 시스템(10B)의 일부 실시예들은 2006년 4월 26일에 Gerhard Kramer 등에 의해 출원된 미국 가 출원 60/795,369에 기술된 바와 같이 DSL 가입자들(4)에게 데이터를 전송할 수도 있다. 이 미국 가 출원의 개시된 바 전체는 참조로 여기 포함시킨다.

도 5는 광섬유 전송라인(12), 광 전송기(14), 및 광 수신기(16)를 포함하는 DWDM 광통신 시스템(10C)을 도시한 것이다. 동일 광섬유 전송라인(12)은 도 1의 물리적 통신 링크(12)로서 기능하며 한 세트의 파장 채널들 λ₁,..., λ_N으로 광 데이터 심볼들의 전송을 지원한다. 파장 채널들 λ₁,..., λ_N은 밀접하게 이격되어 있어 파장 채널들 중 하나, 예를 들면 λ_K상의 광 데이터 심볼들의 전송은 하나 이상의 다른 파장 채널들, 예를 들면 채널들 λ_j(j≠k)의 광 데이터 심볼들을 광 수신기(16)가 검출하게 할 수 있다. 광 수신기(16)는 초기화에서 및/또는 보통의 동작동안 정규로 하나 이상의 파장 채널들의 SINR들 혹은 이들을 직접 나타내는 DWDM 채널 특성들에 대한 값들을 측정한다. 광 수신기(16)는 이러한 측정된 값들을 광 전송기(14), 예를 들면, 광섬유 전송링크(12)로 전송한다.

도 6은 다입력 다출력(MIMO) 무선 통신 시스템(10D)의 부분을 도시한 것이다. MIMO 통신 시스템(10D)에서, 자유공간 통신링크(12)는 전송된 데이터 심볼들을 무선 전송기(14)에서 무선 수신기(16)로 전달한다. 무선 전송기(14)는 복수의 독립된 전송 디바이스들(8₁,..., 8_N)을 구비하며 무선 수신기(16)는 복수의 독립적인 수신기 디바이스들(9₁, ..., 9_N)을 구비한다. 자유공간 통신링크(12)는 전송 디바이스들(8₁,..., 8_N) 및 수신기 디바이스들(9₁,..., 9_N)을 상호접속하므로 자유공간 통신링크(12)에 대한 채널 행렬은 제로가 아닌 대각 원소들 및 제로가 아닌 비대각 원소들을 모두를 가질 수 있다. 무선 수신기(16)는 초기화에서 및/또는 보통의 동작동안 정규로 수신기 디바이스들(9₁,..., 9_N) 각각의 SINR들 혹은 이들을 직접 나타내는 하나 이상의 채널특성들에 대한 값들을 측정한다. 무선 수신기(16)는 이러한 측정된 값들을 예를 들면 동일 자유공간 통신링크(12)를 통해 무선 전송기(14)로 전송한다.

도 7은 도 6의 단일 무선 수신기(16)가 복수의 별도의 무선 수신기들(9₁,..., 9_N)로 대체된 대안적 무선 통신 시스템(10E)을 도시한 것이다. 다시, 무선 전송기(14)는 복수의 독립적 전송 디바이스들(8₁,..., 8_N)을 구비하며, 자유공간 링크(12)은 전송 디바이스들(8₁,..., 8_N)을 개별적 수신기들(9₁,..., 9_N)에 상호접속한다. 링크(12)의 자유공간 형태에 기인하여, 채널 행렬은 제로가 아닌 대각 및 비대각 원소들을 가질 수 있다. 각각의 무선 수신기들(9₁,..., 9_N)은 초기화에서 및/또는 보통의 동작동안 정규로 자신의 SINR 혹은 이들을 직접 나타내는 하나 이상의 채널특성들의 값들을 측정한다. 각각의 무선 수신기(9₁,..., 9_N)는 이러한 측정된 값들을 무선 전송기(14)로 전송한다.

다시 도 1을 참조하면, 전송기(14) 및/또는 하나 이상의 수신기들(16)은 물리적 통신 링크(12)에 의해 지원되는 N 채널들의 물리 특성들의 제한된 한 세트의 직접 측정들을 수행한다. 전형적으로, 직접 측정들은 채널 행렬 H의 비대각 원소들의 측정들을 포함하지 않는다. 그러나, 직접 측정들은 시퀀스의 시간들에서 하나 이상의 채널 SINR들, 예를 들면 단일 채널 SINR들 혹은 이웃한 주파수 대역들의 소 그룹에 대해 평균한 단일 채널 SINR들을 평가할 수 있게 한다. 이러한 제한된 세트의 직접 측정들로부터, 전송기(14)는 물리적 통신 링크(12)에 대한 채널 행렬 H의 하나 이상이 비대각 원소들을 예를 들면 이들의 컬럼당 절대 위상까지 추정한다. 채널 행렬 H의 원소(들)의 추정은 전형적으로 채널 행렬 H이 실질적으로 변하는 것보다 더 빠르게 수행된다. 예를 들면, 각각의 추정은 가장 큰 크기의 비대각 원소의 크기가 10% 미만 혹은 심지어 1% 미만만큼 변하는 기간 내 행해질 수 있다.

채널 "k"에 대해서, 수행되는 한 세트의 직접 측정들은 직접 채널 이득 d_k, 전송된 채널 전력들 P_k 및 채널-k SINR들의 측정들을 포함할 수 있다. 약 시간 "t"에서 제 k 번째 채널의 SINR은 SINR_k[t]라 칭하도록 하겠다. 채널-k의 직접 이득, 즉 d_k는 크로스토크 및 잡음 혹은 이들의 시간적 평균이 없을 때 Y_k/X_k이다. 직접 채널 이득 d_k는 물리적 통신 링크(12)의 제 k 번째 채널에 의한 전송들의 지연 및 감쇠를 상쇄한다. 직접 채널 이득 d_k는 채널 행렬의 대각 원소, 즉 H_k,k= d_k이기도 하다. 전송된 채널 전력 P_k는 전송기(14)가 실제로 제 k 번째 채널로 전송하는 전력 혹은 이들의 시간적 평균이다. 채널-k SINR, 즉 SINR_k[t]는 시간 "t"에서 제 k 번째 채널의 품질을 규정하며 다음 식으로부터 평가될 수 있다.

여기서, |d_k|²ㆍP_k는 시간 "t"에서 하나 이상의 수신기들(16)에 의해 수신되는 직접 채널-k 전력이다. 두 형태들의 SINR_k[t], 즉 식(1a) 혹은 식(1b)는 여기 기술된 실시예들에서 특별히 전송된 신호들에 대해 사용된다.

여러 실시예들에서, d_k, P_k, 및/또는 (SINR_k[t])의 값들은 런 타임에서 및/또는 초기화 프로토콜들을 통해 단일-단 라인 테스트들(single-end line tests:SELT들) 혹은 이중-단 라인 테스트들(dual-end line tests:DELT들)을 통해 얻어질 수 있다. d_k, P_k, 및/또는 (SINR_k[t])의 값들은 전송기(14)에 의해서 및/또는 하나 이상의 수신기들(16)에 의해서 행해진 측정들을 통해 얻어질 수도 있다. 예를 들면, 각 N 시간 슬롯들에서 1회에, 하나 이상의 수신기들(16)은 |Y_k|² 을 평가하고 이어서 약 0.5초 혹은 더 긴 기간의 시간 슬롯들에 대해 |Y_k|² 을 평균하여 E(|Y_k|²)을 얻을 수 있다. 하나 이상의 수신기들(16)은 식(1b)를 풀어 SINR_k[t]의 측정치을 얻을 수 있다.

일부 실시예들은 채널 SINR들을 측정하는 것, 즉 SINR_k[t]를 제공하는 하나 이상의 수신기들(16)의 통신 프로토콜을 활용한다. 예를 들면, VDSL2 규격은 어떤 DSL 트랜시버들이 일군의 소수의 이웃한 DSL 톤들에 대해 평균한 SINR들의 값들을 측정하고 이어서 이러한 측정된 SINR들의 값들을 DSL 트랜시버가 VDSL2 프로토콜을 통해 통신하는 이 DSL 트랜시버로 전송할 것임을 제공한다. 여기에서, 채널 SINR은 단일 채널의 SINR 혹은 소수의 이웃한 주파수 채널들에 대해 평균한 한 채널에 대한 SINR을 지칭한다. 예시적인 채널 SINR은 DSL 통신 시스템에서 로컬 통신 루프(3)에 대해 수신기에서의 SINR의 값이며, 이 값은 약 3 내지 10 이웃한 DSL 톤들에 대해 평균한 것이다.

도 2를 참조하면, 방법(20)은 도 8의 방법(30)에 따른 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 크기 및 위상을 추정하는 것을 수반할 수 있다. 예를 들면, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7의 전송기(14)는 물리적 통신 링크(12)에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 이러한 비대각 원소(들)을 추정하기 위해 방법(30)을 수행할 수 있다.

일부 실시예들에서, 방법(30)은 전송기와 하나 이상의 수신기들간의 물리적 통신 링크로 데이터를 전송하면서 수행된다. 이들 실시예들은 쇼-타임(show-time) 실시예들이라 칭한다.

일부 실시예들에서, 방법(30)은 전송기와 하나 이상의 수신기들간의 물리적 통신 링크로 데이터를 전송하지 않으면서 수행된다. 이러한 실시예들은 콰이엇-타임(quiet-time) 실시예들이라 칭한다.

방법(30)은 시간 t₀에서, 연속한 통신 링크 슬롯들의 제 1 시퀀스 동안 물리적 통신 링크를 통해 전송기로부터 하나 이상의 수신기들에게 제 1 형태의 심볼들, 즉 X를 전송하는 것을 포함한다(단계 32). 콰이엇-타임 실시예에서, 전송기는 제 1 시퀀스의 시간 슬롯들에서 기설정된 시퀀스를 하나 이상의 수신기들로 전송할 수도 있다. 예를 들면, 기설정된 시퀀스는 고정된 파일럿 시퀀스, 한 시퀀스의 동일 데이터 심볼 X, 한 시퀀스의 +X 및 -X, 한 시퀀스의 null 심볼들, 혹은 또 다른 기설정된 시퀀스일 수 있다. 쇼-타임 실시예에서, 전송기는 한 시퀀스의 실질적으로 임의로 가변하는 데이터 심볼들 X, 예를 들면 물리적 통신 채널을 통해 디지털 데이터를 전송하기 위한 고정된 콘스텔레이션에 속하는 심볼들을 시간 슬롯들의 제 1 시퀀스에서 하나 이상의 수신기들로 전송할 수도 있다. 즉, 쇼-타임 실시예는 전송기가 실질적으로 임의의 데이터 시퀀스를 제 1 시퀀스를 통해 하나 이상의 수신기들에 보낼 수 있게 한다.

방법(30)은 하나 이상의 제 2 시퀀스들의 통신 시간 슬롯들, 예를 들면 시퀀스들의 연속된 시간 슬롯들 동안 전송기로부터 제 2 형태의 심볼들을 하나 이상의 수신기들로 물리적 통신 링크를 통해 전송하는 것을 포함한다(단계 34). 각각, 제 2 형태의 심볼은 X(m)으로서 작성될 것이며 "m"은 제 2 형태의 심볼의 유형을 색인한다. N 유형들의 제 2 형태의 심볼들이 있으며 N은 채널 수이다. 제 2 시퀀스들 중 한 시퀀스의 시간 t_m에서, 단계 34는 제 2 형태의 심볼들 X(m)을 이 통신 시간 슬롯들의 제 2 시퀀스에서 물리적 통신 링크로 전송하는 것을 수반한다. 여기서, X(m)은 제 1 시퀀스의 심볼인 X의 섭동(perturbation) 형태를 갖는다. 특히, 제 2 형태의 각각의 심볼 X(m)은 X(m) = X + sㆍE(m)을 만족한다. 이 식에서, 각각의 E(m)은 단일 채널 "m"으로 전송되는 신호를 나타내는 기저 벡터이다.

예를 들면, 도 4의 DSL 시스템(10B)에서, 기저 벡터 E(m)는 "m"으로 표기한 로컬 통신 루프(3)로 전송되는 신호에 대해서만 제로가 아닌 성분을 갖는다. 상이한 m에 대해서, 각각의 E(m)은 예를 들면, "m"으로 표기한 로컬 통신 루프에 대한 정현파일 수도 있다. 상이한 로컬 DSL 가입자 루프들은 "m"의 상이한 값들에 대응할 것이다. 그러나, E(m)은 동일 주파수, 즉 동일 DSL 톤의 정현파를 나타낼 것이다.

어떤 DSL 시스템들에서, 각각의 E(m)은 대안적으로, 단일 로컬 통신 루프, 즉 DSL 가입자 라인 상의 한 주파수 DSL 톤을 나타낼 수도 있다. 이때, "m"의 상이한 값들에 대해서, 로컬 통신 루프 및/또는 DSL 톤은 변할 수도 있다.

X(m)에 대한 위에 식에서, X는 예를 들면 제 1 시퀀스들의 제 1 형태의 심볼들에 대한 디지털 심볼 콘스텔레이션의 심볼들일 수 있다. 콰이엇-타임 실시예에서, 전송기는 단계 32에서 전송될 수 있는 동일한 기설정된 시퀀스들의 X에 대해 X(m) = X + sㆍE(m)을 만족시키는 X(m)을 전송할 수도 있다. 예를 들면, 기설정된 한 시퀀스의 X는 고정된 파일럿 시퀀스이거나 한 시퀀스의 null 신호들일 수 있다. 쇼-타임 실시예에서, 전송기는 단계 32의 것들과는 다른 X에 대해 X(m) = X + sㆍE(m)을 만족시키는 제 2 형태의 X(m)을 전송할 수 있다. 쇼-타임 실시예는 채널 행렬 H를 추정하는데 사용되는 제 1 및 제 2 시퀀스들에서 실질적으로 임의의 데이터 콘텐트를 전송할 수 있다. 단계 34가 복수의 제 2 시퀀스들을 전송하는 것을 포함한다면, 채널 "m" 및 대응하는 기저 벡터 E(m)은 상이한 제 2 시퀀스들이 다를 수 있다.

각각의 제 2 시퀀스에서, 제 2 형태의 심볼들의 형태를 규정하는 스케일 팩터 s는 고정된 크기 δ를 갖는다. δ의 크기는 제 1 형태의 심볼들의 X의 크기에 비해 클 수도 있고 작을 수도 있다. 일부 실시예들에서, 스케일 팩터 s는 제 2 시퀀스의 각각의 시간 슬롯에 대해 동일한 값을 갖는다. 다른 실시예들에서, 스케일 팩터 s는 교번하는 부호를 가지므로 대응하는 제 2 시퀀스의 스케일 팩터들은 하나 이상의 수신기들에서 차별적으로 검출될 수 있는 AC 전류이다.

방법(30)은 하나 이상의 제 3 시퀀스들의 통신 시간 슬롯들, 예를 들면 연속한 시간 슬롯들 동안 물리적 통신 링크를 통해 전송기에서 하나 이상의 수신기들에 제 3 형태의 심볼들을 전송하는 것을 포함한다(단계 36). 대략 시간 t_m,n에서 전송된 제 3 시퀀스에 대해서, 단계 36은 형태들이 심볼들이 제 1 시퀀스에서 가질 수 있는 제 1 형태들의 섭동들인 심볼들, 즉 X(m,n)을 전송하는 것을 수반한다. 특히, 각 심볼 X(m,n)은 X(m,n)= X + sㆍ(E(m) + E(n))/(2)^0.5을 만족시키며 E(m) 및 E(n)은 채널들 "m" 및 "n"에 관계된 위에 기술된 기저 벡터들이고, "X"는 제 1 시퀀스로 전송될 수도 있을 제 1 형태의 심볼이다. 예를 들면, 이 식에서 X는 다시, 제 1 시퀀스들의 제 1 형태의 심볼들에 대한 디지털 심볼 콘스텔레이션에 속할 수 있다. 콰이엇-타임 실시예에서, 전송기는 단계 32에서 전송된 동일 X에 대해서 혹은 단계 32에서 전송된 동일 기설정된 시퀀스에 대해 X(m,n)= X + sㆍ(E(m) + E(n))/(2)^0.5을 만족시키는 X(m,n)을 전송할 수 있다. 예를 들면, 기설정된 한 시퀀스의 X는 고정된 파일럿 시퀀스이거나 한 시퀀스의 null 신호들일 수 있다. 쇼-타임 실시예에서, 전송기는 X(m,n)= X + sㆍ(E(m) + E(n))/(2)^0.5을 만족시키는 심볼들 X(m,n)을 전송한다. 여기에서, 시간적 한 시퀀스의 X는 쇼-타임 실시예가 제 3 시퀀스들에서 실질적으로 임의의 데이터 콘텐트를 전송할 수 있기 때문에, 단계 32에서 전송된 것과는 다를 수 있다. 단계 36이 복수의 제 3 시퀀스들을 전송하는 것을 포함한다면, 채널(들) "m" 및/또는 "n" 및 대응하는 기저 벡터(들) E(m) 및/또는 E(n)는 상이한 제 3 시퀀스들에 대해 변할 수 있다.

방법(30)은 하나 이상의 제 4 시퀀스들의 통신 시간 슬롯들, 예를 들면 연속한 시간 슬롯들 동안 물리적 통신 링크를 통해서 전송기로부터 제 4 형태의 심볼들을 하나 이상의 수신기들로 전송하는 것을 포함한다(단계 38). 시간 t'_m,n에서 제 4 시퀀스에 대해서, 단계 38은 제 1 시퀀스에서 제 1 형태의 심볼들에 관하여 섭동된 형태들을 갖는 심볼들, 즉 X'(m,n)을 전송하는 것을 수반한다. 특히, 각각의 이러한 심볼 X'(m,n)은 X'(m, n) = X + sㆍ(E(m) + phㆍE(n))/(2)^0.5을 만족하며 같은 유형들의 E(m) 및 E(m)은 직교 정규화된 기저 벡터들이며, "ph"는 고정된 위상, 예를 들면 exp(iπ/2)이며, "X"는 제 1 형태의 심볼이다. 예를 들면, 이 식의 X는 제 1 시퀀스에서 제 1 형태의 심볼들에 대한 디지털 심볼 콘스텔레이션에 있을 수 있다. 콰이엇-타임 실시예에서, 전송기는 단계 32에서 전송된 동일 기설정된 한 시퀀스의 X에 대해 X'(m, n) = X + sㆍ(E(m) + phㆍE(n))/(2)^0.5을 만족하는 X'(m,n)을 전송할 수 있다. 예를 들면, 기설정된 한 시퀀스의 X는 고정된 파일럿 시퀀스이거나 한 시퀀스의 null 신호들일 수 있다. 쇼-타임 실시예에서, 전송기는 단계 32에서 전송된 것들과는 다른 X에 대해 X'(m,n) = X + sㆍ(E(m) + phㆍE(n))/(2)^0.5을 만족시키는 심볼들 X'(m,n)을 전송할 수도 있다. 다시, 쇼-타임 실시예는 제 4 시퀀스들에서 실질적으로 임의의 데이터 콘텐트를 전송할 수 있다. 단계 38이 복수의 제 4 시퀀스들을 전송하는 것을 포함한다면, 기저 벡터(들) E(m) 및/또는 E(m)에 대응하는 채널(들) "m" 및/또는 "n"은 상이한 제 4 시퀀스들에 대해 변할 수도 있다.

각각의 제 3 및 제 4 시퀀스에서, 스케일 팩터 s는 단계 34에 관하여 논한 바와 같이, 동일 크기 δ를 갖는다. 스케일 팩터 s는 제 3 및 제 4 시퀀스들의 각각의 시간 슬롯에 대해 동일 값을 갖거나 이러한 시퀀스들에서 부호가 교번하여 수신기(들)에서 이의 차별적 검출을 할 수 있게 하는 값들을 가질 수도 있다.

방법(30)은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 시퀀스들의 통신 시간 슬롯들에 대해 측정되었던 채널 SINR들의 값들을 수신하는 것을 포함한다(단계 40). 전송기는 측정된 채널 SINR들을 수신하거나 이들을 직접 나타내는, 수신기(들)로부터 수신된 특성들로부터 이들을 평가하고 채널 SINR이 수신된 시퀀스들을 확인할 수 있다.

방법(30)은 채널 SINR들 혹은 단일 채널 SINR들로부터 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 크기를 평가하는 것을 더 포함하며, 이들은 단계 40에서 수신되어 제 1 및 제 2 시퀀스들의 시간 슬롯들에 대해 측정된다(단계 42). 채널 k에 대해서, 시간 "t"에서 대응하는 단일 채널 SINR은 SINR_k[t]로서 표기하도록 하겠다. 각각의 SINR_k[t_m]은 시간 "t_m"에서 한 시간 슬롯들의 제 2 시퀀스에 대해 채널당 수신된 전력들의 측정들로부터 결정될 수도 있다. 예를 들면, 하나 이상의 수신기들은 시간 "t_m"에서 시간 슬롯들의 제 2 시퀀스에 대해 E(|Y_k(m) - d_kㆍX_k|²) 혹은 E(|Y_k(m)|²)을 측정한다. 마찬가지로, 각각의 SINR_k[t₀]는 시간 "t₀"에서 제 1 시퀀스의 시간 슬롯들 동안 수신된 단일 채널 전력들의 수신기 측정들로부터, 혹은 이들을 소수의 이웃한 주파수 대역들에 대해 평균한 것, 예를 들면 제 1 시퀀스의 시간 슬롯들에 대한 E(|Y_k - d_kㆍX_k|²) 혹은 E(|Y_k|²)의 측정들로부터 결정된다. 채널 행렬의 각각의 비대각 원소의 추정은 단계 40에서 수신된 채널 SINR들을 사용한다.

시간 t_m에서 제 2 시퀀스의 전송된 데이터 심볼 X(m)은 형태 X + sㆍE(m)을 갖기 때문에, 이러한 제 2 시퀀스에 대한 항목들 E(|Y_k(m)|²) 및 E(|Y_k(m) - d_kㆍX_k|²)은 다음 형태들을 갖는다.

및

식(2a) 및 식(2b)에서, 제 2 시퀀스들이 충분히 길다면, 선형 "s" 항은 크기가 |s|에 비해 작은 값으로 실질적으로 평균화할 것으로 예상된다. 즉, 긴 제 2 시퀀스는 선형 "s" 항이 작은 크기를 갖도록 채널 "m"에 프로젝션들이 전형적으로 근사적으로 랜덤한 한 세트의 X에 대해 선형 "s" 항을 평균한다. 식(2a)과 식(2b) 및 식(1a)과 식(1b)로부터, 시간 "t_m"에서 제 2 시퀀스의 SINR_k[t_m]은 다음 식으로서 다시 작성될 수 있다.

혹은

SINR_k[t_m]에 대한 식(3a) 혹은 식(3b)와 SINR_k[t₀]에 대한 식(1a) 혹은 식(1b)로부터, 채널 행렬 H의 제 (k,m) 비대각 원소는 다음 식에 의해 주어지는 것으로 보여질 수 있다.

식(4)는 채널 SINR들의 수신된 측정치들로부터 채널 행렬 H의 비대각 원소들의 크기들을 평가하는데 사용될 수 있다. 실제로, 상기 단계 42에서, 전송기는 SINR_k[t₀] 및 SINR_k[t_m]의 수신된 값들, |s|의 기선택되고 알려진 값, 그리고 d_k 및 P_k의 전송기 및/또는 하나 이상의 수신기들에 의한 측정치들에 기초하여 식(4)의 우변을 평가할 수 있다.

단일 제 2 시퀀스의 심볼들, 즉 X(m)을 전송하는 방법(30)의 실시예에서, 평가 단계 42는 대응하는 채널-k SINR이 수신 단계 40에서 수신되는 각각의 비대각 원소 H_k,m의 크기를 결정할 수 있다. 수신 단계 40이 각 채널에 대해 채널 SINR들을 수신하는 것을 포함한다면, 채널 행렬 H의 전체 제 m 번째 컬럼의 비대각 원소들을 결정하기 위해 평가 단계 42가 수행될 수 있다.

방법(30)의 실시예가 복수의 제 2 시퀀스들의 데이터 심볼들, 즉 n ≠ m에 대해 X(n)을 전송하는 것을 수반한다면, 평가 단계 42는 채널 행렬 H의 하나 이상의 다른 컬럼들 내 비대각 원소들의 크기들을 결정할 수 있다.

방법(30)의 실시예가 N이 채널 행렬의 차원인 N개의 제 2 시퀀스들을 전송하는 것을 포함한다면, 평가 단계 42는 채널 행렬의 모든 비대각 원소의 크기들을 결정하기 위해 수행될 수 있다.

또한, 방법(30)은 단계 40에서 수신되고 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 시퀀스들의 시간 슬롯들 동안 측정되는 채널 SINR들로부터 채널 행렬 H의 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 추정하는 것을 포함한다(단계 44). 제 3 시퀀스에 대한 각각의 SINR_k[t_m,n]은 제 3 시퀀스의 시간 t_m,n의 시간 슬롯들 동안 수신된 채널 전력들의 하나 이상의 수신기들의 측정, 예를 들면 제 3 시퀀스의 시간 t_m,n의 시간 슬롯들에 대한 E(|Y_k(m,n) - d_kㆍX_k|²) 혹은 E(|Y_k(m,n)|²)의 측정들로부터 얻어진다. 제 4 시퀀스에 대한 각각의 SINR_k[t'_m,n]은 제 4 시퀀스의 시간 t'_m,n의 시간 슬롯들에 대한 단일 채널 전력들의 하나 이상의 수신기들의 측정들, 예를 들면 제 4 시퀀스의 시간 t'_m,n의 시간 슬롯들에 대한 E(|Y_k'(m,n) - d_kㆍX_k|²) 혹은 E(|Y_k'(m,n)|²)의 측정들로부터, 혹은 소수의 이웃한 주파수 대역들에 대한 평균들에 의해 결정된다.

일부 실시예들에서, 추정 단계(44)는 제 3 및 제 4 시퀀스들의 시간슬롯들에 대한 시간적 평균들을 기술하는 식들에 기초하여 하나 이상의 비대각 원소들의 상대 위상(들)을 결정한다. 제 3 시퀀스의 시간 t_m,n에서, 전송된 데이터 심볼 X(m,n)은 형태 X + sㆍ(E(m) + E(n))/(2)^0.5를 갖는다. 이에 따라, 상기 제 3 시퀀스에 대해 평균한 항목들 E(|Y_k(m,n)|²) 및 E(|Y_k(m,n) - d_kㆍX_k|²)은 다음 형태들을 갖는다.

및

여기서, H_km = M_kmㆍexp(iφ_k,m)이고 M_km 및 φ_k,m은 H_km의 각각의 크기 및 위상이다. 제 4 시퀀스의 시간 t'_m _,n에서, 전송된 데이터 심볼 X'(m,n)은 형태 X + sㆍ(E(m) + phㆍE(n))/(2)^0.5를 갖는다. 이에 따라, "ph"가 "i"라면, 상기 제 4 시퀀스에 대해 평 균된 항목들 E(|Y'_k(m,n)|²) 및 E(|Y'_k(m,n)- d_kㆍX_k|²)은 다음 형태들을 갖는다.

및

식들(1a), (1b), (2a), (2b), (5a), (5b), (6a), 및 (6b)로부터, 시간 t₀, t_m, t_m,n 및 t'_m,n에서 채널의 SINR들은 채널 행렬 H의 대각 원소의 위상에 대해, 채널 행렬 H의 비대각 원소의 위상의 코사인 및 사인을 규정함을 알 수 있다. 예를 들면, 다음과 같이 된다.

및

이에 따라, 일부 실시예들에서, 단계 44는 동일 컬럼의 대각 원소의 위상에 대한, 채널 행렬 H의 한 컬럼 내 하나 이상의 비대각 원소들의 위상(들)을 평가하기 위해서 식(6a) 및 식(6b)의 우변들을 평가하는 것을 수반할 수 있다. 단계(44)는 SINR_k[t₀]의 측정된 값들, 수신 단계(40)에서 수신되는 SINR_k[t_m], SINR_k[t_m,n], 및 SINR_k[t'_m,n]의 측정된 값을 사용하여 식(6a) 및 식(6b)의 우변들을 평가하는 것을 수반할 수 있다.

여러 실시예들에서, 단계(44)는 채널 행렬 H의 하나 이상의 비대각 원소들의 절대 위상을 결정하는 것을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 일부 실시예들에서, 단계 44는 채널 행렬 H의 동일 컬럼의 대각 원소의 측정된 절대 위상을 비대각 원소의 상대 위상에 추가하는 것을 포함할 수 있다. 상기 대각 원소의 위상은 예를 들면 직접 채널 이득 d_k에 대한 위상일 수 있다. 다른 실시예들에서, 단계 44는 이러한 비대각 원소들의 절대 위상을 발견하지 않는다. 예를 들면, 전송기는 방법(30)에 의해 결정되는 비대각 원소들의 크기들 및 상대 위상들에 기초하여 물리적 통신 링크를 대각화하도록 구성된 프리코더를 포함할 수 있다. 이러한 대각화는 비대각 원소들의 절대 위상에 대한 필요성없이 수행될 수도 있다. 대신에, 동일 컬럼들의 대각 원소들에 관하여 상기 원소들의 상대 위상들은 이러한 프리코더에 의해 채널 행렬 H의 이러한 대각화를 수행하는데 충분할 수 있다.

방법(30)의 실시예가 단지 하나의 제 3 시퀀스 및 단지 하나의 제 4 시퀀스만을 전송하는 것을 수반한다면, 위상 추정 단계 44는 단계 40에서 대응하는 채널-k SINR이 수신되었던 비대각 원소(들)의 상대 위상을 결정하기 위해 수행될 수 있다. 수신 단계 40가 N-1 채널들에 대한 채널 SINR들을 수신하는 단계를 포함한다면, 위상 추정 단계 44는 채널 행렬 H의 전체 제 m 번째 컬럼의 비대각 원소들의 상대 위상들을 평가하기 위해 수행될 수도 있다.

방법(30)의 실시예가 복수의 제 2, 제 3 및 제 4 시퀀스들의 데이터 심볼들을 전송하는 단계를 수반한다면, 단계 44는 채널 행렬의 복수의 컬럼들에서 채널 행렬의 비대각 원소들의 상대 위상들을 얻도록 수행될 수 있다.

방법(30)의 실시예가 복수의 제 2, 제 3, 및 제 4 시퀀스들의 데이터 심볼들을 전송하는 단계를 수반한다면, 방법(30)은 채널 행렬 H의 각각의 비대각 원소의 이러한 상대 위상을 평가하도록 수행될 수 있다.

도 2 및 도 8의 방법들(20 및/또는 30)의 다른 실시예들에서, 단계들 32, 34, 36, 38의 제 2, 제 3 및/또는 제 4 시퀀스들로 전송되는 심볼들은 단계 32의 제 1 시퀀스로 전송된 제 1 형태의 심볼들의 상이한 섭동들인 형태들을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 이러한 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 시퀀스들의 각각의 심볼 X"는 관계식 X" = QㆍX에 의해서, 혹은 대안적으로 X" = QㆍX + D, 여기서 Q는 고정된 NxN 행렬이고 D는 고정된 길이-N 벡터인 이 관계식에 의해 제 1 시퀀스의 콘스텔레이션의 심볼들, 즉 X에 관계될 수도 있다. 당업자는 채널 SINR들이 측정되는 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 시퀀스들에서 이러한 심볼들 X"를 전송하기 위해 여기 기술된 바와 같은 도 8의 방법(30)의 실시예들을 수정할 것이며 채널 행렬 H의 비대각 원소들의 평가를 할 수 있게 단계 42 및 단계 44를 수정할 것이다.

도 1의 전송기(14) 및 하나 이상의 수신기들(16)은 물리적 통신 링크(12)에 대한 채널 행렬의 비대각 원소(들)을 결정하기 위해 방법(30)의 위에 기술된 실시예들 중 어느 실시예를 수행하도록 만들어질 수 있다. 이에 따라, 전송기(14)의 실시예들은 채널 행렬 H의 하나 이상의 비대각 원소의 크기 및 절대 혹은 상대 위상을 추정할 수 있다.

도 9는 도 1의 통신 시스템(10)에서 사용을 위한 전송기(14)를 도시한 것이다. 전송기(14)는 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이 방법들(20, 30)의 단계들을 수행하도록 구성된다. 전송기(14)는 전송기 디바이스(Tx), 수신기 디바이스(Rx), 디지털 프로세서(DP), 능동 디지털 메모리(DM), 데이터 저장 디바이스(DSD), 및 통신 버스(CB)를 포함한다. 전송기 디바이스(Tx)는 데이터 스트림이 수신기(16)로 전송되도록 물리적 통신 링크(12)에 의해 지원되는 N 채널들에 N 심볼 스트림들을 전송하도록 구성되고 접속된다. 수신기 디바이스(Rx)는 예를 들면 물리적 통신 링크(12)를 통해 수신기(16)로부터 심볼들을 수신하도록 접속된다. 특히, 수신기 디바이스(Rx)는 수신기(16)로부터 채널당 SINR들을 수신할 수 있고 능동 디지털 메모리(DM)에 상기 채널당 SINR들을 저장하도록 구성 혹은 제어될 수 있다. 디지털 프로세서(DP)는 전송기(Tx) 및 수신기(Rx)를 제어하도록 그리고 능동 디지털 메모리(DM)에 저장된 프로그램들을 실행하도록 구성된다. 능동 디지털 메모리(DM)는 하나 이상의 프로그램들의 명령들을 저장하며, 하나 이상의 프로그램들은 디지털 프로세서(DP)에 의해 실행될 수 있는 형태(들)로 되어 있다. 하나 이상의 프로그램들은 도 2 및 도 8의 방법들(20, 30)의 단계들을 실행하는 명령들을 포함한다. 능동 디지털 메모리(DM)는 또한 상기 명령들을 실행하는데 사용하기 위한 데이터, 예를 들면 도 2의 단계 22 및/또는 도 8의 단계 40에서 수신된 채널 SINR들의 측정된 값들을 저장할 수도 있다. 데이터 저장 디바이스(DSD)는 자기 혹은 광학 디스크 및 연관된 디스크 리더를 포함할 수 있고 및/또는 하드드라이브를 포함할 수도 있다. 데이터 저장 디바이스(DSD)는 도 2 및 도 8의 방법들(20 및/또는 30)을 실행하기 위한 명령들의 프로그램들을 저장한다. 상기 프로그램들은 디지털 프로세서(DP)에 의해 실행될 수 있는 형태로 저장된다. 통신 버스(CB)는 디지털 프로세서(DP), 전송기 디바이스(Tx), 수신기 디바이스(Rx), 능동 디지털 메모리(DM), 데이터 저장 디바이스(DSD)간의 통신들을 지원하도록 구성된다.

전송기 디바이스(Tx)는 디지털 프로세서(DP)에 의해 구성가능하고 및/또는 제어가능한 프리코더(P)를 포함할 수도 있다. 특히, 프리코더(P)는 도 8의 방법(30)의 단계들 32, 34, 36, 38에 기술된 바와 같이 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 시퀀스들의 형태들을 갖는 데이터 심볼들을 전송기 디바이스(Tx)가 전송하게 한다. 또한, 프리코더(P)는 물리적 통신 링크(12)를 효과적으로 대각화하도록 선형변환을 N 심볼 스트림들에 적용하도록 구성될 수도 있다. 즉, 프리코더(P)는 물리적 통신 링크(12)를 통한 전송에 의해 이들 스트림들의 후속되는 변환이 하나 이상의 수신기들(16)에서 상이한 심볼 스트림들의 심볼들을 실질적으로 혼합하지 않게 N개의 심볼 스트림들에 선형 변환을 적용할 수도 있다. 프리코더(P)는 도 2 및 도 8의 방법(20 및/또는 30)에 의해 결정된 채널 행렬 H 형태에 기초하여 이러한 유효한 대각화를 수행하도록 구성된다. 실제로, 프리코더(P)는 행렬 M의 비대각 원소들의 크기들 및 상대 위상들에 기초하여 구성될 수 있다.

설명, 도면 및 청구항들로부터, 발명의 다른 실시예들이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims

물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들(off-diagonal elements)을 결정하는 방법에 있어서,

하나 이상의 수신기들에 대한 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들(signal-to-interference-plus-noise ratios)의 복수의 측정들을 수신하는 단계로서, 상기 하나 이상의 수신기들은 물리적 통신 링크를 통해 전송기에 결합되고, 상기 물리적 통신 링크는 상기 전송기와 상기 하나 이상의 수신기들 간의 복수의 통신 채널들을 지원하는, 상기 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들의 복수의 측정들을 수신하는 단계; 및

상기 수신된 복수의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들에 기초하여 상기 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 결정하는 단계를 포함하는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 물리적 통신 링크를 통해 상기 전송기로부터 상기 하나 이상의 수신기들에 DSL 톤들의 스트림들을 전송하는 단계를 더 포함하는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하는 방법.
제 2 항에 있어서, 각각의 채널은 복수의 DSL 톤들 중 하나에 대응하는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 광학 심볼들의 스트림들을 상기 전송기에서 상기 하나 이상의 수신기들에 상기 물리적 통신 링크의 상이한 파장 채널들을 통해 전송하는 단계를 더 포함하는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 각각의 결정된 위상은 상기 채널 행렬의 또 다른 원소에 관하여 상기 하나 이상의 비대각 원소들의 상대 위상인, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정하는 방법.
물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치에 있어서,

상기 물리적 통신 링크의 복수의 통신 채널들을 통해 심볼들을 하나 이상의 수신기들로 전송하도록 구성된 전송기를 포함하고,

상기 전송기는 상기 하나 이상의 수신기들에서 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들의 값들에 기초하여 상기 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 추정하도록 구성되는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 전송기는 채널 신호 대 간섭 플러스 잡음 비들의 값들에 기초하여 상기 하나 이상의 비대각 원소들의 위상을 평가하도록 구성된, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 전송기는 상기 물리적 통신 링크를 효과적으로 대각화하는 프리코딩을 수행할 수 있는 프리코더를 포함하는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 전송기는 상기 심볼들을 DSL 톤들을 통해 전송하도록 구성되는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 전송기는 광학 심볼들의 스트림들을 상이한 파장 채널들을 통해 상기 물리적 통신 링크로 전송하도록 구성되는, 물리적 통신 링크에 대한 채널 행렬의 하나 이상의 비대각 원소들을 결정할 때 이용하는 장치.