KR101567118B1 - 감소된 메모리 벡터 ｄｓｌ - Google Patents

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Abstract

감소된 메모리 벡터 DSL 시스템은 FEXT 데이터가 전송되고 저장되는 벡터 DSL 시스템에서 대역폭 및 메모리 저장공간 요구를 감소시키는 방법 및 장치를 포함한다. DSLAM과 같은 업스트림 단 장치는 CPE 모뎀들과 같은 복수의 다운스트림 단 장치들과 통신한다. 트레이닝 및/또는 트랙킹 데이터와 같은 테스트 신호 데이터가 상기 DSL 시스템의 FEXT 특성을 결정하기 위해 전송될 때, 에러 신호들은 상기 시스템에서 사용하는 모든 또는 거의 모든 업스트림 및/또는 다운스트림 주파수 밴드 DSL 톤들에서 이용가능하다. 주파수 밴드를 서브밴드들로 분할하여, FEXT 채널 응답, FEXT 채널 계수들 및/또는 FEXT 제거 계수들과 같은, 각 서브밴드 안의 톤들의 서브셋만 FEXT 데이터 유도에 사용한다. 상기 서브밴드 서브셋들 안의 톤들에 대하여, 완전 정밀도 FEXT 데이터 값들은 유도될 수 있다. 다른 톤들에 대하여, 상기 FEXT 데이터의 근사치들만 유도할 수 있다. 또는, FEXT 데이터는 기저점 및 서브밴드 기저점에 대한 값 또는 다른 톤의 값에 대한 값을 사용하는 것에 의해 완전 정밀 및/또는 보다 적은 비트를 갖는 근사치 FEXT 데이터를 정의하는 연관된 차이/증가 값들로서 정의될 수 있다. (상기 DSL 시스템의 업스트림과 다운스트림 종단 사이에서의) 이러한 FEXT 데이터의 전송 뿐만 아니라, 분리된 또는 내부의 벡터화 프로세싱 장치를 이용하여 벡터화를 수행하는 DSLAM과 같은 업스트림 단 장치에서 메모리는 감소된다. 또한 메모리는 상기 DSLAM 또는 다른 업스트림 단 장치의 안 또는 밖의 이러한 FEXT 데이터의 저장공간에 있어서도 감소된다.

Description

감소된 메모리 벡터 ＤＳＬ{Reduced Memory Vectored DSL}
본 발명은 일반적으로 벡터 DSL 통신 시스템 분야에 관한 것이다.
본 출원은 2008년 7월 1일에 출원된 발명의 명칭이 불연속 멀티톤 시스템에 있어서 원단 누화 채널 측정의 적응적 톤간 차분 인코딩인 미국 가출원 제 61/077,169호의 미국 특허법 제119조(e) 가출원 하에서의 우선권을 주장하고, 이 가출원 전체는 여기에 참조로서 반영된다.
디지털 가입자회선(Digital Subscriber line, DSL) 통신은 누화(crosstalk, XT)를 포함하여 다양한 형태의 간섭에 시달리고 있다. 이러한 간섭 및 이로 인한 데이터 전송에의 악영향을 방지하기 위해 다양한 기술들이 개발되고 있다. 벡터 DSL도 이러한 조치 중 하나이다. 다운스트림과 업스트림 모뎀 사이에서 전송되어야 하는 데이터량은 벡터 DSL 시스템에서 중요한 사항이고, FEXT(Far-End XT) 간섭에 관련된 벡터화된 데이터 또한 벡터화된 모듈들 등과 같은 업스트림 장치에 의해 조작/처리 및 저장되어야 한다. DSL 데이터의 감소된 메모리 전송 및 저장을 제공하는 시스템, 장치, 및/또는 다른 하드웨어 구현은 본 기술 분야에서 중요한 발전을 대표할 것이다.
본 발명은 벡터 DSL 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들은 DSL 시스템에 있어서 FEXT 데이터의 감소된 메모리 생성, 전송, 사용 및 저장에 관련된 장치 및 방법을 포함한다. 근사치에 기초한 실시예들에 있어서, 상기 DSL 시스템의 관련 주파수 밴드들은 서브밴드들로 분할되는데, 각 서브밴드는 통상(항상은 아닐지라도) 동일한 수의 톤들을 포함한다. 예를 들어, 주어진 DSL 주파수 밴드가 서브밴드들로 분할될 때 상기 분할된 주파수 밴드 내의 DSL 톤들의 수가 동일한 서브밴드들의 수의 짝수 배가 아니어서, 소수의 서브밴드들은 표준 톤 수를 가지지 못할 수 있다. 그러므로, 주파수 밴드를 분할할 때, 실질적으로 모든 서브밴드들은 서브밴드 당 DSL 톤들의 수가 동일할 것이다.
수신 모뎀에서 수신되는 테스트 신호들은 상기 수신 모뎀이 작동하는 DSL 시스템의 실질적으로 모든 톤들에서 FEXT 관련 정보를 포함한다. 각 서브밴드 안의 톤들의 서브셋에 관련된 FEXT만 FEXT 채널 또는 다른 FEXT 데이터의 근사치를 생성하는 데 사용된다. 다른 실시예들에 있어서, 톤들의 서브셋에 관련된 상기 FEXT 데이터는 상기 FEXT 제거 계수 파일럿의 선형 또는 다항 근사치를 생성하는 데 사용된다. 실제 FEXT 에러 신호들이 사용가능한 톤들은 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들을 생성하는 데 사용될 수 있는 한편, 상기 서브밴드 서브셋들에 포함되지 않은 톤들은 근사된 FEXT 제거 계수들을 가진다. 상기 FEXT 제거 계수들이 다운스트림 FEXT 선제거(pre-cancelling)에 사용될 때에는 CPE 모뎀 등에서 DSL 시스템에서 모든 또는 실질적으로 모든 톤들(또는 DSL 시스템에서 모든 또는 실질적으로 모든 다운스트림 주파수 밴드 톤들)에 대한 FEXT 데이터를 보내는 것보다 벡터화된 FEXT 데이터를 리턴하는 데에 대역폭이 덜 필요하고, 각 서브밴드 안의 톤들의 서브셋에 대한 FEXT 데이터만 상기 DSLAM 또는 다른 벡터화를 수행하는 업스트림 단 장치에 업스트림 전송될 필요가 있다. 상기 업스트림 단 장치에 있어서, FEXT 제거 계수들의 근사치를 사용하므로 벡터화 데이터를 저장하기 위한 메모리 저장공간도 덜 필요하다. 이것은 또한 상기 DSLAM 또는 업스트림 모뎀들에 결합되어 있는 벡터화 프로세싱 시스템이 분리되어 사용될 때 및 FEXT 데이터(예를 들어, FEXT 효과를 나타내는 에러 신호들, FEXT 채널 반응 데이터, FEXT 제거 계수들 등)가 상기 벡터화 프로세싱 장치와 상기 업스트림 모뎀들 또는 DSLAM 사이에서 전송될 때 업스트림 단 대역폭 사용도 감소시킬 수 있다. 업스트림 FEXT가 존재할 때, 다운스트림에서 업스트림으로의 대역폭 전송 대역폭은 문제가 되지 않으나, FEXT 데이터 저장공간 및 업스트림 단 대역폭 사용은 여전히 본 발명의 실시예들의 근사치 기술로부터 혜택을 받을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 방법 및 장치는 FEXT 데이터(예를 들어, FEXT 제거 계수들)을 서브밴드 안의 주어진 톤에 대한 각 톤의 FEXT 제거 계수를 (1) 기저점 값 + 특정 톤에 대한 차이값, 또는 (2) 이전 톤의 계수값 + 다음 톤의 계수에 대한 차이/증가 값 중 하나로 묘사하는 서브밴드 기저점 및 증가 또는 차이값들의 관점에서 특징짓거나 정의하는 차이/증가 값 시스템을 사용한다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 있어서, 근사치 및 차이/증가 값 방법, 장치 및/또는 기술은 다른 벡터 DSL 시스템 및 작동에 제공하기 위해 결합될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들과 함께 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다. 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지정한다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 MIMO 시스템이다.
도 2는 통신회사 바인더 케이블에서 0부터 30㎒까지의 통상적인 FEXT 채널 응답이다.
도 3a는 FEXT 관련 데이터의 선형 근사치를 이용한 본 발명의 일 실시예를 도시한다.
도 3b는 FEXT 관련 데이터의 다항 근사치를 이용한 본 발명의 일 실시예를 도시한다.
도 3c는 FEXT 관련 데이터의 차이/증가 값 플롯 및/또는 근사치를 이용한 본 발명의 일 실시예를 도시한다.
도 4 및 도 5는 FEXT 관련 데이터의 근사치 및/또는 차이/증가 값 정의들이 대역폭 및/또는 메모리 저장 수요를 줄이기 위해 사용되는 DSL 시스템의 작동 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 벡터 DSL 시스템들의 블록도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 DSL 데이터 처리 스트림의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 DSLAM 모뎀의 블록도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 벡터 DSL 시스템과 접속하는 DSLAM 모뎀칩의 블록도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 벡터 데이터 네트워크 구성들의 다양한 블록도들이다.
도 11은 본 발명의 하나 이상의 실시예들과 연결된 사용을 위한 예시적인 데이터 전송 구성을 도시한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 벡터 프로세서 장치의 예시적인 로직 구현이다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 두 개의 VPU들을 구현하고 적어도 하나의 모뎀 칩과 접속하는 예시적인 벡터 프로세서이다.
도 14는 벡터화를 위해 사용자 데이터를 제공하는 네 개의 회선 카드들을 갖는 전용 벡터 모듈을 도시한 DSLAM 아키텍처 실시예이다.
도 15는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 벡터 DSL 시스템에서 성분들의 클럭 동기화를 도시한다.
도 16은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 패킷 구조의 예이다.
다음의 상세한 설명은 하나 이상의 실시예들을 언급할 것이나, 본 발명은 이러한 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려, 상세한 설명과 모든 제공된 실시예(들)은 예시를 위해서만 의도된 것이다. 본 발명이 이렇게 한정된 실시예들을 넘어설 수 있으므로 도면들을 기준으로 여기에 주어진 상세한 설명은 단지 설명을 목적으로 제공된 것임을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
상세한 설명과 청구항들 전체에 걸쳐 사용된 특정 용어들은 특별한 시스템 구성요소들을 말한다. 당업자가 알 수 있듯이, 컴퓨터 및 그 밖의 회사들은 다른 이름으로 이러한 구성요소들을 지칭할 수 있다. 이 개시는 미묘하게 다른 구성요소들을 구분하기 위한 것은 아니다. "에 결합된" 및 "에 연결된" 등과 같은 문구는 두 장치들, 요소들 및/또는 구성요소들 간의 연결을 설명하기 위해 여기서 사용되고, 적당하다면 물리적 및/또는 전기적으로 직접 또는 간접적으로, 예를 들어 하나 이상의 개입 요소들 또는 구성요소들을 통해 또는 무선 연결을 통해 서로 결합되는 것을 의미한다. 용어 "칩"은 넓게 미리 정해진 방식으로 작동하는, 예를 들어 데이터를 처리하는 하드웨어 장치를 지칭하고, 다양한 종류의 이러한 장치들(예를 필드-프로그램가능한 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 디지털 신호 프로세싱(digital signal processing, DSP) 칩, 어플리케이션-특정 집적 회로(application-specific integrate circuit, ASIC), 집적 회로(IC) 등)을 포함한다. 용어 "시스템"은 넓게 2 이상의 구성요소들의 집합을 지칭하고, 전체 시스템(예를 들어, 컴퓨터 및/또는 통신 시스템 또는 하나 이상의 컴퓨터들을 포함하는 네트워크, 통신 구성요소들 등), 더 큰 시스템의 일부를 제공하는 하부시스템(예를 들어, 개별 컴퓨터 안의 서브시스템), 및/또는 이렇나 시스템 또는 하부시스템의 작동과 관련한 프로세스 또는 방법을 지칭하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서, 단수 '하나의' 및 '상기'는 문맥에서 다르게 분명하게 지시하지 않는 한 복수를 포함한다. 다르게 정의하지 않는 한, 여기서 사용된 기술 및 과학 용어는 관련 기술 분야의 당업자들에게 모순되지 않는 동일한 의미를 가진다.
본 발명의 "실시예들", "일 실시예", "실시예"의 언급은, 이러한 실시예(들)과 연결되어 설명되는 특정 특성, 구조 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되어 있다는 것을 의미한다. 그러므로, 상세한 설명 전체에 걸쳐 다양한 곳에 배치된 이러한 문구들은 모두 동일한 실시예를 지칭할 필요는 없다.
누화가 없는 경우, 현존하는 구리 전화 인프라는 이론적으로는 불연속 멀티톤(discrete multitone, DMT) DSL 모뎀 기술을 이용해 초당 수십에서 수백 메가비트를 대략 5000 피트 거리까지 사용될 수 있다. DMT 모뎀은 네트워크와 가입자 간에 집합적인 통신 채널을 형성하기 위해 사용가능한 대역폭을 동기화되고 디지털 QAM 데이터로 독립적으로 변조된 다수의 서브캐리어들(또는 "톤들" 또는 "주파수 빈들")로 분할한다. DMT에 기초한 DSL 시스템은 통한 주파수 분할 멀티플렉싱(frequency division multiplexing, FDM)을 이용하고, 특정 서브캐리어들을 다운스트림(즉, DSLAM/CO에서 CPE/사용자로) 또는 업스트림(CPE/사용자에서 DSLAM/CO로) 방향에 할당한다. 이러한 FDM 전략은 근단 누화(near end crosstalk, NEXT)의 한계가 있다. 시스템 요구조건 및 소망하는 비트 에러율을 만족시키기 위해 각각의 서브캐리어가 적당한 양의 데이터 및 전력으로 독립적으로 변조될 수 있으므로, DMT 시스템은 통상 무선 주파수 간섭(radio frequency interference, RFI) 및 다른 종류의 주파수 선택적 잡음(또는 간섭) 또는 채널 분산이 있을 때 매우 강건하다.
통상의 전화 바인더 케이블은 보통 10 내지 50의 비차폐 구리 꼬임선(unshielded copper twisted pairs)을 포함한다(이 바인더들은 그 후 더 큰 케이블로 묶어진다). 다양한 제조방식 및 불완전한 케이블 설치(예를 들어, 벤딩 등)로 인해, 심각한 수준의 원단 누화(FEXT)가 바인더 안의 이러한 꼬임선 사이(및 인접 바인더들 사이)에서 발생한다. FEXT 관련 보다 상세한 설명은 어댑티브 스펙트럼 앤 시그널 어라인먼트 오브 레드우드 시티, 캘리포니아 및 스탠포드 대학이 출원한 다양한 특허출원서들에서 찾아볼 수 있다. 특히, 이하의 특허들 및 공개된 출원들은 어떠한 목적에서든 여기에 참조로서 반영된다.
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전형적인 케이블 구조, 설치 및 배치 기술의 결과로, 각 꼬임선은 케이블 안에서 상당한 거리 내 바인더 안(또는 외부)의 많은 다른 꼬임선들에 물리적으로 인접한다. 다양한 제조 기술의 결과로 FEXT 수준도 무척 다양한데, 순수한 결과는 모든 구리 꼬임선은 케이블 내 하나 걸러 하나씩의 가상의 구리 꼬임선에 FEXT 정도를 부과한다는 것이다. 많은 예들에 있어서, FEXT는 회선 상의 배경 잡음 수준보다 높은 40dB 이상일 수 있고 누화는 통상 주파수에 따라 증가한다. 케이블 실험들은 각 특정 회선이 회선의 성능에 부과되는 적어도, 종종 5 내지 10 이상의 방해자를 가진다는 걸 보여준다. 결과적으로, FEXT는 상대적으로 짧은 루프(예를 들어, 4,000 피트 이하)에서 DMT DSL 시스템에 있어서 높은 데이터 속도에 도달하는 데 주요 장애요인이 된다.
"벡터화"라고 지칭되는 진보한 신호 처리 기술은 구리 전화 케이블들 내의 꼬임선 사이의 FEXT를 제거할 수 있고, 매우 높은 데이터 속도를 허용할 수 있다. 벡터화는 당업자에게는 잘 알려진 것으로, 2002년 6월 IEEE JSAC special issue on twisted-pair transmission, Vol. 20, Issue 5, 페이지 1085-1104에 게재된 G.Ginis와 J.Cioffi의 "디지털 가입자회선 시스템을 위한 벡터 전송(Vectored Transmission for Digital Subscriber Line Systems)" 및 2001년 6월 Proceedings of IEEE ICCC 2001, Vol. 1, 페이지 305-309에 게재된 G.Ginis와 J.Cioffi의 "벡터 DMT: 사용자 코디네이션을 위한 FEXT 제거 변조 방법(Vectored-DMT: A FEXT Canceling Modulation Scheme for Coordinating Users)"에 상세하게 설명되어 있고, 양자는 어떠한 목적에서건 여기에 참조로서 반영된다.
벡터화 배후의 기본 원칙은 전화 케이블 내의 모든 꼬임선 사이의 통신을 코디네이션하는 것이다. 케이블 내의 모든 꼬임선은 DSLAM(DSL 엑세스 멀티플렉서, DSL access multiplexer)로 알려져 있는 하나의 중앙 지점에서 끝나기 때문에, 상기 DSLAM은 이 통신을 코디네이션하기에 가장 자연스러운 위치이다. 벡터화 시스템에서 효과적으로 모뎀을 벡터화하기 위해, 상기 모뎀은 동일한 DMT 심볼 클럭에 동기화되어야 하고, 특정 방해자-피해자 모뎀 쌍 사이에서 피해자 모뎀이 누화 채널 특성을 확인할 수 있도록 (각 모뎀에 고유한) 미리 정렬된 트레이닝 데이터 패턴들을 가지는 트레이닝/트랙킹 주기에도 동기화되어야 한다. 당업자가 아는 바와 같이, DSL 시스템 관련 다양한 응용 표준 및 구현에서 설명될 수 있는 하나 이상의 기술을 포함하여, 이러한 시스템에서 누화를 확인하기 위한 다양한 기술들이 있다.
"누화 지형도(crosstalk topography)" 또는 매핑을 사용하는 것은, 전형적으로 트레이닝, 트랙킹 동안 결정되는 DSL 회선들 사이에서 다양한 상호작용적/누화 관계를 나타내는 매트릭스로 보여지거나 취급되는데, 전송 선보상(pre-compensation)(예를 들어, 프리코딩)은 다운스트림 방향(DSLAM으로부터 고객 측으로)에 사용될 수 있다. 사실상, 주어진 모뎀을 위한 전송 파형은 다양한 다른 모뎀들(즉, 주어진 모뎀의 신호에 크게 영향을 미치는 FEXT를 가지는 다른 모뎀들)에 의해 사용되는 전송 파형들에 기초하여 미리 왜곡되어, 간섭하는 FEXT가 효과적으로 균형이 잡히도록(중화되도록) 하고, 이로 인해 상기 FEXT의 효과가 시간에 의해 제거되는 미리 왜곡된 모뎀 신호는 고객 측 종점에 도달된다. 업스트림 방향(고객 측에서 DSLAM으로)에 있어서, 업스트림 수신 측에서 업스트림 FEXT를 제거하기 위해 MIMO(multiple-input-multiple-output) 공간 필터링이 DSLAM에서 사용된다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, FEXT 필터 제거 계수들의 확인 및 트랙킹은 LMS(Least Mean Squares) 적응 알고리듬 또는 다른 최소 제곱 류의 방법들(Least-Squares type methods)을 이용해 수행될 수 있다. FEXT 필터 계수들의 확인을 지원하기 위한 트레이닝 데이터(예를 들어, 트레이닝 신호들)는 VDSL2와 같이, 알려진 DSL 표준의 변형 버전에 통합될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다운스트림 CPE 장치로부터 업스트림 DSLAM 장치로 "FEXT 데이터"(예를 들어, 주어진 DSL 회선 상의 FEXT 간섭을 대리하는 수신된 에러 신호들 또는 다른 신호들, FEXT 보상 필터 계수들, FEXT 채널 예측 또는 계수들, FEXT 보상 매트릭스 G, 이러한 정보를 전달하는 후방-채널 통신 신호들 등)로 지칭될 수 있는 것을 전송/통신하는 데 필요한 메모리 뿐만 아니라, DSLAM 측 모뎀에서 벡터화를 위해 사용되는 FEXT 데이터의 저장공간을 감소시키기 위한 기술들 및 장치를 사용한다. 본 발명의 실시예들은 FEXT 채널 예측 및/또는 FEXT 누화 제거 계수들에 필요한/사용되는 데이터량의 효과적인 감소를 실현하는 데 사용될 수 있다. 게다가, 이러한 실시예들은 필요한 메모리 저장공간을 감소시키고, 메모리 대역폭 사용을 감소시키고, 트레이닝 및/또는 트랙킹 동안 고객 댁내 장치(customer premises equipment, CPE) 측으로부터의 동기화 심볼 에러 통신을 감소시킨다.
본 발명의 실시예들은 하나 또는 2 가지 접근방법- (1) 누화 감쇠 데이터의 근사치들, 누화 제거 데이터 및/또는 누화 제거 계수들의 사용, 및/또는 (2) 이러한 누화 감쇠 데이터, 누화 제거 데이터 및/또는 누화 제거 계수들의 표현에 기초한 증가/차이 값의 사용의 조합을 사용한다. 다시 말하면, 이러한 실시예들의 하나 또는 조합의 구현은 (1) CPE 측 누화 데이터 콜렉터들로부터 DSLAM들로의 데이터 전송의 대역폭 부하가 적은 벡터 DSL 시스템, 및/또는 (2) DSLAM 등의 내부에서 처리되는 계수 데이터에의 접근과 관련하여 메모리 대역폭 요구가 낮고, DSLAM 측에서 누화 제거 계수들을 위한 데이터 저장공간이 덜 필요한 벡터 DSL 시스템을 가져온다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템은 각각의 입력으로부터 각각의 시스템의 출력으로의 시스템(또는 채널) 응답들에 의해 특징지어질 수 있다. 선형 시스템에 있어서, 상기 시스템 응답은 선형 함수이다. 예를 들어, 입력 1 내지 U 및 출력 1 내지 U는 응답 Hij(i≠j에 대한 FEXT 채널응답/계수들, 및 i=j에 대한 직접 채널 응답/계수들), 즉, H11, H12, …, H1U, H21, …, HU1, HU2, …, HUU를 가진다. 따라서, 주어진 출력u는 모든 입력(1 내지 U)에서 그 출력으로의 집합적 응답이다. 이러한 MIMO 시스템에서의 신뢰성 있고 높은 속도의 데이터 통신을 위해, 상기 시스템 응답은 알고 있어야 한다. 이러한 시스템 응답, Hij(i,j=1:U)를 확인하기 위해, 입력들은 테스트 신호 입력 데이터(예를 들어, 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 파일럿 및/또는 직교 트레이닝 또는 트랙킹 시퀀스) 및 CPE 모뎀 및/또는 다른 다운스트림 단 장치에 의해 수신, 관찰, 측정 및/또는 수집된 시스템의 테스트 신호 출력 데이터에 의해 고무될 수 있다. 수신 모뎀에 의해 수신되거나 계산된 데이터는 보통 에러 신호이다. 즉, 각 모뎀은 트레이닝 또는 트랙킹 데이터 입력들을 알고 있고, 누화가 없을 때 수신할 수 있는 출력 신호가 무엇인지 알고 있다. 수신 모뎀은 예측된 전송 출력과 실제(FEXT 요동) 전송 출력 사이의 차이를 나타내는 에러 신호를 계산한다. 이러한 에러 신호들은 주어진 DSL 회선의 FEXT 간섭으로서 DSLAM 등에 전송될 수 있다. DSLAM은 이러한 에러 신호들을 모든 연관된 CPE 모뎀들로부터 수집하고, 연관된 DSL 회선들에서의 누화 효과를 나타내는 Hij(k) 계수들을 결정하기 위해 데이터를 상호연관시킨다.
그러므로, 각 서브채널은 그 채널 응답이 독립적으로(동시에) 확인될 수 있는 독립적인 MIMO 시스템이 된다. 이러한 DSL MIMO 시스템에 있어서, 상기 직접 시스템 응답들, Hii는 각 모뎀 u 자체의 꼬임선으로부터의 단일 서브채널에 대한 소망하는 모뎀 응답 신호에 대응하고, 다른 요소들, Hij(i≠j)은 바인더 케이블 안(종종 다른 케이블로부터)의 다른 꼬임선으로부터의 FEXT에 대응한다. 이러한 MIMO 시스템은 톤들의 그룹이 업스트림 또는 다운스트림 통신에 할당되는 업스트림 및 다운스트림 양 방향에 모두 존재한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 상기 업스트림 및 다운스트림 방향들은 NEXT의 과도한 영향을 배제하기 위해 주파수 분할 멀티플렉싱을 사용한다. 이러한 종류의 시스템에 있어서, 모든 통신회사 측 모뎀들은 DSLAM에서 끝나고, CPE 모뎀은 많은 가입자 설비들에 광범위하게 분산되어 있다. 이러한 누화 제거 DMT DSL 모뎀 시스템은 벡터 DSL로 지칭된다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 이용하는 DSL 시스템들의 다양한 예들은 여기서 많은 CPE 모뎀들에 결합된 DSLAM에 연결하여 설명될 것이다. 하지만, 당업자라면 본 발명의 실시예들은 다른 DSL 전송 및 벡터화 설정 및 구조에 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, DSL 회선은 광학 네트워킹 종점(optical networking termination point, ONT), 신호 리피터 등과 같은 중간 DSL 회선 장치를 통해 DSLAM에 결합될 수 있다. 이와 유사하게, DSL회선의 업스트림 단은 DSMLAM 이 아닌 다른 장치 또는 장비로 끝날 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 DSL 회선이 다운스트림 송수신기 및 업스트림 송수신기로 끝나는 다양한 DSL 설정에 사용될 수 있다.
모든 DSLAM 측 모뎀들이 하나의 위치에서 끝나고 필요한 FEXT 데이터는 누화 제거를 수행하기 위해 사용가능하기 때문에(또는 용이하게 얻어질 수 있기 때문에), 수신 측 업스트림 벡터화는 DSLAM 측에서 수행될 수 있다. 전송 측 다운스트림 벡터화는 전송 선보상 및 FEXT 제거를 이용해 수행된다(CPE 모뎀들이 동일한 곳에 위치하는 결합된 DSL 회선의 경우를 제외하고, 많은 가입자 위치들에서의 CPE 모뎀의 전형적인 넓은 분산으로 인해, 수신 측 벡터화는 보통 CPE 측에서 가능하지 않다).
이전 DSLAM 측 벡터화 시스템에 있어서 전송 선보상을 효과적으로 수행하기 위해, 각각의 결합된 CPE 모뎀은 (예를 들어, 통신회사 측 모뎀들로부터 전송된 트레이닝 데이터에 기초하여) DMT 시스템 안의 각 톤에 대한 FEXT 응답을 측정/수집하고, 각 톤의 측정결과를 ("후방 채널" 종류를 통해) 후처리 및 FEXT 채널 예측을 위해 상기 통신회사/DSLAM 측 모뎀으로 다시 전송한다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 누화 트레이닝 이후에 상기 CPE에 의해 상기 DSLAM로 전송된 각각의 값/데이터는 Hij 그 자체의 값이라기보다, Hij의 대리라고 할 수 있다. 여기서 설명할 때, 이러한 보통 사용 및/또는 알려진 기호 및/또는 수량에 있어서의 사소한 변형들은 상세하게 설명하지 않는다. 또는, 상기 CPE 모뎀은 필요한 FEXT 채널 예측 프로세싱을 수행한 후, 이러한 채널 예측을 상기 후방 채널을 통해 상기 통신회사/DSLAM 측에 다시 전송할 것이다. FEXT 채널 특성은 시간에 따라 변할 수 있기 때문에, 이러한 채널 예측은 보통 시간에 따라 정기적으로 추적되어 갱신된다.
DMT에 기초한 벡터 DSL 시스템 구현에 있어서, FEXT 데이터의 업스트림 후방 채널 통신은 주요한 병목 현상일 수 있고, FEXT 데이터의 후속 저장공간은 실질적인 메모리 부담일 수 있다. (모뎀 트레이닝 및 초기화 완료 전) 시스템 초기 시작 시간 동안에는 단지 낮은 비트 속도 제어 채널만이 가능하기 때문에, FEXT 채널 측정 등의 후방 채널 통신은 특히 이러한 시스템 시작시에 큰 문제가 된다. 이러한 통신 병목 현상은 시스템 트레이닝 시간을 늦추어, 사용자 측면에서 시스템의 유용한 작동을 지연시킨다. 대부분의 DSL 주파수 밴드 방법들은 보다 낮은 업스트림 통신 속도를 대가로 지불하여 보다 높은 다운스트림 통신 속도에 편중되어 있으므로(예를 들어, 10 대 1 정도의 비율로), 후방 채널 통신 또한 정상 시스템 작동시에 문제가 된다. 그러므로 후방 채널 통신은 총 사용가능한 업스트림 데이터 속도의 상당 비율을 차지할 수 있다. 충분한 대역폭이 FEXT 채털 측정을 갱신하는 데 할당되지 못하면, 이러한 갱신은 시간에 따른 채널 변화를 적절하게 트랙킹할 수 없는 수준으로 느려질 것이다.
상기 FEXT 채널 데이터의 저장공간은 연관된 문제이다. 일반적으로 U 명의 사용자를 가진 MIMO 시스템은 각 DMT 시스템 톤에 대하여 계산되고 저장되는 (U 개의 소망하는 직접 채널 응답들 및 U*(U-1) 개의 FEXT 채널 응답들을 포함하여) U2의 총 채널 응답들을 가진다. 어떤 최적화 기술은 (예를 들어, 상대적으로 작은 채널 응답 값들을 가진 FEXT 채널들을 무시하는 최적화된 FEXT 채널 트레이닝 시퀀스들 및 기술들을 이용해) 이러한 저장공간 부담을 감소시킬 수 있는 한편, 상기 필요한 저장공간은 여전히 매우 크고 부담스러울 수 있다.
DMT 시스템은 채널을 주파수 영역에서 가까이 이격되어 있는 다수의 병렬 서브 채널들(예를 들어, ADSL1은 256톤들의 전체 톤 셋을 사용하고. VDSL2는 4,096톤들의 전체 톤 셋을 사용한다)로 분할하기 위해 불연속 퓨리에 변환을 사용한다. 벡터 FEXT 제거는 사용되는 다수의 또는 모든 톤들(또한 "주파수 빈들"로 지칭되기도 함)에서 모든 사용자들 사이에서 유도된 FEXT 채널 응답들을 필요로 한다. DSL 케이블 상의 측정은 인접한 톤들의 FEXT 계수들 사이의 증가분의 변화는 작다는 것을 보여준다. 이것은 FEXT가 모든 톤들에 대하여 대략 일정하다는 것을 의미한다기보다 FEXT가 하나의 톤에서 다음 톤까지 상대적으로 완만하게 변화한다는 것을 암시한다. 예를 들어, 도 2는 통신회사 바인더 케이블에서 0부터 30㎒까지의 통상적인 FEXT 채널 응답 곡선을 보여준다. DMT에 기초한 DSL 시스템의 서브채널 간격은 통상적으로 4 내지 8㎑의 차수이다. 도시된 바와 같이, 0부터 30㎒ 밴드 전체에 걸쳐 크게 변화하고 있음에도 불구하고, 인접한 서브채널 간의 FEXT에 있어서의 증가분의 변화는 상대적으로 작다.
이전 FEXT 제거 기술을 이용해, 선제거기 또는 후제거기 누화 제거 값은 각 사용자의 각 톤에 대하여 유도되어야 하는데, 여기서 상기 유도된 누화 제거 값은 하나 이상의 방법으로 상기 FEXT 간섭에 연관되어 있다. 대부분의 경우에 있어서, 그 목적은 다운스트림 벡터화에 대하여 시스템 입력 x와 시스템 출력 y 사이의 관계가 y=HGx+n으로 정의되어 있는 조합된 시스템이다. 여기서 G는 입력 데이터에 선적용되고, 매트릭스 곱 HG는 대각 행렬에 가깝고, H는 MIMO 시스템 전송 데이터 값들 Hij을 포함하는 행렬이고, G는 시스템에 의해 유도된 FEXT 선제거(프리코더) 계수들 Gij 행렬이고, n은 잡음(또는 채널 또는 전자제품 안의 관계없는 다른 왜곡 소스들)이다. 업스트림 벡터화에 대하여, FEXT 보상은 후제거기로서 구현되고, y=G(Hx+n)이다. 다운스트림 또는 업스트림 벡터화에 대하여, 완전 정밀도를 갖는 G를 유도(즉, 완전 정밀도로 Gij의 각 계수 값을 계산)하는 방법 중 하나는, 역행렬을 사용한다. 이로써, 톤 k에서의 사용자 i와 사용자 j 사이의 FEXT 계수가 Hij(k)라면, 상기 선제거기 또는 후제거기 계수는 Gij(k)=Hij -1(k)이다. 당업자라면 이러한 누화 제거 계수들을 계산하는 다른 방법들이 존재한다는 것을 이해할 것이다. 그러나, Hij(k)에서 Hij(k+1)까지의 증가분의 변화가 작기 때문에, 본 발명의 실시예들은 연속되는 톤들에서 Gij(k)의 대응하는 최소한의 증가분 변화를 활용한다.
여기에 개시된 바와 같이, 당업자라면, 다운스트림 벡터화 및 CPE에 의한 다운스트림 FEXT 데이터(즉, CPE에 의해 수집되고 후처리를 위해 업스트림으로 DSLAM으로 다시 전송된 에러 신호들과 같은 FEXT 데이터)의 제공과 연결된 본 발명의 실시예들은 동일하게 업스트림 벡터화에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 여기서, 주어진 그룹의 CPE들은 업스트림 전송과 관련된 FEXT 데이터를 생성하기 위해 테스트 신호 입력 데이터 업스트림을 DSLAM 또는 다른 업스트림 단 장치로 전송한다. 주요한 차이점은, 업스트림 대역폭 사용을 감소시키기 위한 감소된 메모리 전송의 장점들은 FEXT 에러 신호들이 CPE 모뎀들이 아닌 DSLAM(또는 다른 업스트림 단 모뎀들 또는 장치들)에 의해 수신, 관찰, 측정 및/또는 수집되기 때문에 전혀 관련이 없다는 데 있을 뿐이다.
실제 대표적인 시스템은 2,500톤들을 사용하는 128 명의 사용자들을 가지는 것으로 정의될 수 있다. 이것은 (각 사용자에 대하여 32개의 주요한 FEXT 소스들을 제거하기 위해) 사용자 당 32 개의 누화 제거 계수들에 이르게 된다. 역행렬 G를 구현하고 계산하기 위해 완전 정밀도를 가지고 작동되는 이러한 구성은 각각이 대략 20 내지 32 비트를 필요로 하고, 1,000만 개의 계수들의 저장공간을 필요로 한다. 당업자라면 이러한 대표적인 시스템에서, 이러한 계수들을 전송 및 저장하는 데에 필요한 대역폭 및 메모리를 크게 감소시키는 것은 이러한 시스템에 커다란 이득을 나타낸다는 것을 이해할 것이다. DSLAM 측 장치에서의 총 메모리 저장공간/크기에만 관심있는 것이 아니라, 계수 메모리 대역폭도 다양한 경우에 있어서 커다란 관심거리이다. 이러한 대표적인 시스템이 4㎑ DMT 심볼 속도를 사용하면, (각 계수는 각 DMT 심볼에 대하여 적재되어야 하므로) 40 기가워즈의 메모리 대역폭이 필요하다. 저장공간의 2가지 옵션 - 온-칩 및 오프-칩 메모리 - 양자는 시스템 수행능력에 부정적인 영향을 주는 단점이 있다. 온-칩 FPGA, ASIC, 등 내재되는 메모리는 압축 없이는 40MB를 비용효율적으로 취급할 수 없다. 상품 DRAM을 갖는 오프-칩 메모리는 적당한 저장 공간을 가지고 있지만, 벡터화를 수행하는 DRAM과 다른 프로세서(들) 사이의 메모리 버스 대역폭은 이슈가 되고 있다.
Gij(k)의 연속된 값들에 있어서의 작은 증가분 변화에 의존하는, 본 발명의 다양한 실시예들은 2개의 기술 중 하나 또는 그들의 조합을 이용해 감소된 메모리 벡터화 데이터를 제공한다. 하나의 기술은 연속된 톤들 사이의 증가 값 차이에 기초한, 차이에 기초한 계수 정의를 사용하여, 완전 정밀도 G 매트릭스의 사용에 필요한 대역폭 및 메모리를 크게 감소시킨다. 두번째 기술은 Gij(k)의 완전 정밀도 값들 Gij(k)의 하나 이상의 근사치들을 사용하는 것과 관련 있고, 이것은 신뢰성 있는 벡터 DSL 시스템을 구현함에도 불구하고 대역폭 및 저장공간 부담을 크게 감소시킨다. 다른 실시예들에 있어서, 차이에 기초한 계수 정의 기술은 대역폭 및 필요한 메모리 저장공간을 감소시키기 위해 근사치 기술의 사용과 결합된다. 본 발명의 실시예들은 데이터 전송 (업스트림/다운스트림 및 업스트림 단 내부 통신) 대역폭 사용 및 메모리 저장공간을 감소시키기 위한 하나 이상의 방법들을 도시한 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 다수의 서브밴드들은 DSL 톤들의 전체 셋 안에서 정의된다. 상기 DSL 톤들의 전체 셋은 상기 DSL 시스템에 사용되는 모든 톤들일 수 있거나, 다운스트림 톤들의 전체 셋 및 업스트림 톤들의 전체 셋으로 나누어질 수 있거나, 또는 다수의 다운스트림 또는 업스트림 주파부 밴드들(그 각각은 톤들의 전체 셋을 가진다)로 나누어질 수 있다. 주어진 범위, 특히 큰 주파수 범위 안의 최소한의 톤들은 데이터 전송 등에 관계하지 않는다는 사실에 비추어 볼 때, "모든 톤들"이라고 언급될 때 이 문구는 "실질적으로 모든 톤들"로 해석되어야 함에 유념해야 한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 각 서브밴드는 만약 원한다면, 동일한 수의 톤들을 가질 수 있지만, 본 발명의 어떤 실시예들에 있어서는 반드시 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 서브밴드 정의는 주파수 밴드 위치에 기초하여 변할 수 있다(예를 들어, 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 수가 변할 수 있다). 상대적으로 높은 주파수들은 상대적으로 낮은 주파수들에 비해 다른 FEXT 문제로 고통받는다. 따라서, 보다 큰 주파수 범위들에서는 보다 작은 서브밴드 크기들을 가지는 것이 적절하다. 이러한 다른 변형들은 당업자에게는 명백한 것으로서, 개시되고 청구된 상세한 실시예들의 등가물로 취급될 수 있다. 상대적으로 단순한 근사 시스템의 구현들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 주어진 DSL 시스템에서 사용되는 톤들의 전체 셋(예를 들어, 전체 시스템 안의 256 또는 4,094 톤들, 또는 다운스트림 또는 업스트림 방향에만 사용되는 주파수 밴드 또는 전체 셋)을 그 각각이 동일한 수의 톤들(또는 주파수 빈들)을 포함하고 있는 다수의 서브밴드들로 분할한다. 각 서브밴드 안의 Gij(k)에 대한 하나 또는 작은 수의 전체 정밀도 값들을 사용하여, 나머지 톤들의 Gij(k) 값들의 근사치들은 근사되고 사용된다. 근사 모델 및 정의의 신중한 선택을 통해, 이러한 근사에 기초한 벡터 DSL 시스템의 후방 채널 통신 및 필요한 메모리 저장공간은 실질적으로 감소될 수 있다. 당업자라면 Gij(k)가 어떠한 완전 정밀도 및 근사 값들이 결정될지에 대한 수량으로 사용되는 한편, 다른 FEXT 관련 수량들/값들(예를 들어, 모뎀의 DSL 회선 출력으로 생성되는 에러 신호와 같은, Hij(k) 또는 이러한 값들 중 하나를 위한 대리)이 대신 동일하게 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
단순한 실시예들에 있어서, 주어진 서브밴드에 대한 기저점은 Gij(k) 완전 정밀 값(예를 들어, Gij(k) 누화 제거 값을 나타내는 16-비트 복소수)을 결정하기 위해 계산된다. 서브밴드 안의 나머지 Gij(k) 점들의 선 근사는 연속되는 서브밴드들의 기저점들을 이용해 생성된다. 이 선형 근사는 그러므로 기저점 및 Gij(k) (완전 정밀 값들에 반대되는) 근사 값들이 발견되는 선을 정의하는 기울기를 이용해 정의될 수 있다. 대표적인 시스템에 있어서, 4,096 톤들의 전체 톤 셋은 각 서브밴드 당 16 톤들을 갖는 256 서브밴드들로 분할될 수 있다. 완전 정밀도 값이 각 서브밴드 안의 제1 톤에 대해 계산되면, 나머지 15 톤들의 근사 값들은 상기 주어진 서브밴드의 제1 톤과 다음 서브밴드의 제1 톤을 연결한 선에 의해 정의될 수 있다. 이 대표적인 시스템에 있어서, CPE는 각 서브밴드의 제1 톤에 대한 Hij의 256 완전 정밀도 값들만 리턴할 필요가 있고, 각 FEXT 채널결정 및/또는 갱신 동안 나머지 3,840 톤들의 Hij 완전 정밀 측정은 무시할 수 있다. 좀 더 일반화된 관점에서, K/p 서브밴드들(즉, 상기 예에서는 256 서브밴드들)을 생성하기 위해 나눔 인자 p(즉, 상기의 예에서는 16, 각 서브밴드 안의 톤들의 수를 정의함)를 이용해 분할된 전체 DSL 톤 셋이 K 톤들을 가지면(즉, 상기 예에서는 4,096 톤들), 단순한 선형 근사를 생성하기 위해 p 전체 정밀 값들은 모두 CPE에 의해 DSLAM으로 전송될 필요가 있는 한편, 서브밴드 당 나머지 p-1(즉, 상기에서는 15) 톤들은 근사 값들이다. DSL 후방 채널 통신 채널은 그러므로 이전 시스템을 사용하여 전송되던 사용자 당 나머지 (p-1)*K/p FEXT 측정에 대응하는 3,840의 다른 완전 철회된 위치 데이터 지점들을 전송할 필요가 없게 된다. DSLAM 측의 메모리 저장 공간은 이와 유사하게 실질적으로 감소된다.
전체 DSl 톤 셋 안의 서브밴드 종점들은 서브밴드들의 수에 대한 pq 톤들에 대응하는 것으로 정의될 수 있다. 여기서, q는 q=1:K/p로 정의된다. 종점들에 대한 실제 계수들 Gij(pq)는 완전 정밀도로 계산되고 저장될 수 있다. 서브밴드 종점들 Gij(pq) 사이의 계수 값들 Gij는 상기 종점들 사이의 FEXT 채널 응답 계수들의 선형 근사치를 얻기 위해 선형 보간될 수 있다. 따라서 상기 종점들 Gij(pq)과 Gij(pq+p)는 상기 종점들을 연결하고 상기 서브밴드의 종점들로부터 결정될 수 있는 기울기를 가지는 직선 상의 Gij(pq+1), Gij(pq+2), …, Gij(pq+q-1)에 대한 계수들을 근사하는 데 사용될 수 있다. 각 서브밴드의 누화 제거 계수들의 전체 셋은 "시작점"(예를 들어, 서브밴드의 최저종점, 중간점 또는 최고종점)) 및 상기 서브밴드의 톤들에 대한 선형 근사 값들에 의해 정의되는 기울기로 메모리에 정의될 수 있다. 당업자라면 이 기술이 서브밴드 종점 그 자체가 사용될 것을 필요로 하지 않음을 이해할 것이다. 서브밴드의 중간에 있는 톤에 대한 완전 정밀도 FEXT 채널 응답 계수 또한 사용될 수 있다. 당업자라면, 또한 각 서브밴드 내의 톤들의 수에 따라, 선형 근사의 정확도가 향상되는 경향이 있음을 이해할 것이다. 이것은 DSL 시스템이 메모리 사용과 향상된 FEXT 근사치와의 균형을 유지하도록 허용한다.
도 3a는 단순한 선형 근사를 이용하는 하나 이상의 실시예들을 보여준다. 실제 FEXT 채널 응답(390)은 DSL 시스템의 완전한 톤 셋에서 Gij(pq)와 Gij(pq+q)에 각각 대응하는 서브밴드 종점들(391, 392)을 포함한다. Gij(pq) 내지 Gij(pq+q-1)은 16 톤들의 서브밴드를 정의하고, 서브밴드 q로 지정될 수 있다. 도 3a의 예에 있어서, 각 서브밴드는 16 톤들이므로, 각 서브밴드 종점 사이의 근사 값들을 사용하는 15 중간 톤들이 있다. 이러한 15 중간 톤들 각각은 실제 FEXT 채널 응답 곡선(390) 상에서 고유의 완전 정밀도 Gij 값(393)(예를 들어, dB 또는 선형 감쇠 값, 누화 제거 계수, 등)을 가진다. 본 발명의 단순한 선형 근사 실시예에 있어서, 직선(394)는 점들(391, 392)과 연결되고, 정의된 서브밴드 q의 FEXT 채널 응답에 대한 선형 근사로서 사용된다. FEXT 채널 응답의 감소된 메모리 예측은 그러므로 서브밴드 q에 대한 시작점(391)과 함께, 그 종점들(391, 392)을 이용한 선(394)에 대해 계산된 기울기 α를 사용함으로써 저장될 수 있다. 선(394)와 함께 각 점(395)은 전체 DSL 톤 셋에 대한 이러한 중간 톤들에 대한 전체 정밀도 값들을 (CPE로부터 DSLAM으로) 전송, 저장 및 갱신할 필요 없이 FEXT 채널 응답을 위해 사용될 수 있다. 이 기본적인 선형 근사 실시예에서 메모리에 저장되어야 하는 모든 것은 서브밴드 기저점(391)(예를 들어, 서브밴드 종점 또는 중간점) 및 해당 특정 서브밴드의 선형 근사에 대한 기울기 α이다. 실시예들에 있어서, 기저점은 저장될 수 있고 기울기는 필요할 때면 언제든지 "바로" 결정될 수 있다. 물론, 각 서브밴드는 교차 참조 또는 교차 엑세스 메모리 컨텐츠 없이 병렬로 처리될 수 있기 때문에 상기 기저점 및 기울기만의 저장은 메모리 억세스를 단순화시킨다. 상기 기저점 및 기울기는 보통 16-비트 복소수들로 표현/저장될 수 있다.
이 기본적인 선형 근사 실시예는 선형 근사로부터 "선 옵셋"을 계산하고 저장/구현하는 것에 의해 확장될 수 있는데, 여기서, 상기 선 옵셋 값은 완전 정밀도 FEXT 누화 제거 계수 셋에 비하여 선형 근사가 근사될 때 보다 나은 에러 수행능력을 달성하기 위해 전체 선형 근사(및 모든 Gij(k) 근사 값들)를 주어진 상수 값만큼 이동시킨다. 이 경우에 있어서, 서브밴드 당 하나의 톤에 대해서만(즉, 각 서브밴드에 대한 Gij 계수 값 및 톤 수만 전송) CPE 측으로부터의 후방-채널 통신이 제공될 필요가 있다.
상기 기본적인 선형 보간 실시예의 상기 선 옵셋 변형을 이용하여, 주어진 서브 밴드에 대한 FEXT 채널 응답의 선형 근사(또는 누화 제거 계수들)는 상기 서브밴드에 대한 실제 FEXT 채널 응답(또는 완전 정밀 누화 제거 계수들)에 비하여 전체적 및/또는 집합적 에러에 대해 평가될 수 있다. 상기 선형 근사 선의 이동은 집합적 서브밴드 에러 수행능력을 향상시키고, 이러한 "이동 조정(shifting adjustment)"은 상기 서브밴드의 선형 근사에 대해 생성될 수 있고, "이동값" 또는 "선 옵셋"은 종점 및 기울기 데이터와 함께 계산되고 저장될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 선 옵셋(397)은 선(394)를 FEXT 채널 응답에 대한 조정된 선형 근사인 선(394`)로 이동시키는 데 사용된다. 선(394`)는 예를 들어, FEXT 채널 응답(390)(또는 누화 제거 계수들의 셋)이 관련된 서브밴드 전체에서 실질적으로 "상대적으로 높은" 또는 실질적으로 "상대적으로 낮은" 값들을 포함하고 있을 때 사용될 수 있다. 이로써 상기 조정된 선(394`)는 사용 중인 선 옵셋으로 FEXT 채널 응답에 보다 정확하게 근사된다.
본 발명의 다른 실시예는 선형 근사보다는 FEXT 채널 응답(또는 누화 제거 계수들의 셋)의 다항 근사를 사용한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 완전 정밀도 FEXT 채널 응답(370)(또는 누화 제거 계수들의 셋)은 종점들(371,372)에 의해 정의된 서브밴드 안의 각 중간 톤에 대해 점들(373)을 가진다. 선형 근사(374)는 단순한 1차 근사를 제공한다. 하지만 2차 다항 근사(377)은 완전 정밀도 FEXT 채널 응답(370)(또는 누화 제거 계수들의 셋)에 가까운 일치(fit)를 제공한다. 상기의 선형 근에서와 같이, 이러한 다항 근사(377) 홀로, 곡선 옵셋 상수와 함께 또는 FEXT 채널 응답(370)(또는 누화 제거 계수들의 셋)의 적절한 예측을 구현하기 위해 하나 이상의 에러 벡터들과 함께, 사용될 수 있다.
다항 근사는 예를 들어, 주어진 서브밴드에 대해 3 점들을 이용하여 획득될 수 있다. 2개의 종점들(371, 372)이 플롯(370) 상의 다른 완전 정밀도 점(378)과 함께 사용될 수 있다. 당업자라면 톤들의 서브밴드 범위 안의 이러한 3개의 점들이 주어지면, 근사에 사용할 다항을 생성하기 위해 잘 알려진 일치 기술(fitting techniques)을 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 다항식:
Gij(q+r)=Gij(q)+αq*r+βq*r2
여기서, r은 서브밴드 톤 인덱스(예를 들어, 각 서브밴드가 16 톤들인 경우에 있어서, r=0:15)이고, Gij(q)는 서브밴드 q의 종점(371), αq는 서브밴드 q의 선형 구성요소 기울기를 나타내고, βq는 서브밴드 q에 대한 제곱 항의 조정을 나타낸다. 여기서, 각 서브밴드의 인덱스 q는 서브밴드 기저점 Gij(q) 및 다항식 계수들(αq, βq)과 함께 저장될 것이다.
다른 실시예에 있어서, 에러 벡터(또는 "차이 값 벡터" 또는 "증가 값 벡터"로 지칭됨)는 증가 조정 수를 나타내기 위해 각 서브밴드에 대해 계산되고 저장된다. 여기서, 각 증가 조정은 Gij(k)의 주어진 값에 대해 상기 서브밴드 안의 각 톤에 대한 FEXT 채널 응답(또는 누화 제거 계수들의 셋) 상의 다음 또는 다른 Gij(k) 값을 얻기 위해 필요하다. Gij(k) 계수들은 주어진 서브밴드 안에서 드라마틱하게 변하지 않기 때문에, 주어진 톤에 대한 완전 정밀도 Gij(k) 값에 비하면 에러 벡터 값들은 상대적으로 적은 수의 비트들로 표현될 수 있다. 즉, 이러한 에러 벡터는 완만한 FEXT 채널 응답(또는 누화 제거 계수들의 셋)을 고려하여, 해당 서브밴드 안의 이전 톤으로부터 각 Gij의 변화를 나타내는 차이 또는 증가 값들의 수로서 저장될 수 있다. 이러한 증가 값 형식은 메모리를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있게 한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 다른 감소된 메모리 실시예는 서브밴드 기저점(381) 및 다양한 증가 값들 Δq1, Δq2, 등을 가지는 서브밴드 q에 대한 증가값 벡터 Dq를 사용한다. 즉, 서브밴드 q에 대한 기저점(381)은 트레이닝 이후에 CPE에 의해 전송되는 완전 정밀도 값을 이용하여 계산될 수 있다. 서브밴드 q 안의 각각의 중간 톤은 이전 톤의 Gij에 Δq 값을 더하는 것에 의해 결정될 수 있다. 각 증가 Δ 값은 소망하는 점과 (1) 기저점(381), 또는 (2) 상기 서브밴드 내의 이전 점 중 하나와의 차이를 나타낸다. 서브밴드의 벡터 Dq의 비트-유사 데이터 표현을 최소화하기 위해, 점대점 차이 기술은 이러한 중간 톤과 기저점 사이의 차이가 아니라, 서브밴드 내의 인접한 중간 톤들 사이의 차이가 제공될 필요가 있음을 의미한다. 그러므로, 각 점(383)은 전체 기저점 차이 또는 각 점(386)에 대한 증가 변화를 이용하여 재구성될 수 있다.
전체 재구성은 DSLAM 측 장치에 대한 감소된 메모리 저장공간 부담을 허용하지만, CPE에서 DSLAM로의 FEXT 데이터 전송에 대해서는 크게 도움이 안된다. 차이/증가 값 기술을 이용하여 감소된 메모리 장점들을 실현하기 위해서는, 상기 차이/증가 값 기술은 근사 기술들 중 하나와 결합될 수 있다.
서브밴드 종점들 또는 서브밴드 당 가능한 한 작은 수의 점들(예를 들어, 16 톤 서브밴드 당 4 점들)과 같이 CPE에 의해 전송되는 FEXT 데이터 점들의 서브셋을 이용하여, DSLAM 측 프로세서는 완전히 철회된 위치 지점들 사이에서 보다 작은 선형 근사 모델들을 구축하고, 그 구조 안에서 중간 톤들을 결정하기 위해 차이/증가 값 기술을 사용할 수 있다. 그러므로 메모리는 Dq(기저점, 기울기, eq1, eq2, …, eq15)를 저장할 수 있다. 여기서, 각 eqd는 상기 서브밴드 안의 중간 톤에 대한 증가 변화 값이고, "기저점"은 서브밴드 "종점" 그 자체일 수도 있고 아닐 수도 있다.상기 eqd 값들은 서브밴드의 작은 역동적 범위로 인해 일반적으로 작으며, 따라서 상대적으로 작은 수의 비트들을 사용하여 나타내질 수 있다. 상기 eqd 값들은 기울기 선과 관련해서뿐만 아니라 상기 서브밴드 내의 이전의 eqd -1 값에 대해서도 차분 형식으로 저장될 수 있다. 그러므로, 예를 들어 e2=e1+Δ2이고 저장되는 것은 (기저점, 기울기, Δ1, Δ2, Δ3, …, Δ15)이다. 여기서 e1=Δ1이고 i>1일 때 ei=ei -1+Δi이다.
DSLAM 측 모뎀들에서 벡터화에 사용되는 FEXT 데이터의 저장공간 뿐만 아니라 FEXT 데이터의 통신에 필요한 메모리도 감소시키기 위한 또 다른 근사 기술을 제공한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 FEXT 채널 예측 및/또는 FEXT 누화 제거 계수들의 유리한 압축을 실현하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 이러한 실시예들은 필요한 메모리까지도 감소시키고, 메모리 대역폭 사용도 감소시키고, 트레이닝 및/또는 트랙킹 동안 CPE 측으로부터의 동기 심볼 에러 통신도 감소시킨다.
벡터화를 구현하기 위해, 차대 안의 각 모뎀은 실시간 FEXT 정보를 상기 차대(또는 복수의 차대 장치들) 안의 다른 모뎀들과 교환해야 한다. 전형적인 DSL 모뎀들은 4㎑ 내지 8㎑ 범위의 DMT 심볼 속도를 사용하고, FEXT 제거는 단-대-단 모뎀 시스템의 전체 대기 시간을 손상시키는 것을 방지하기 위해 소수의 DMT 심볼들(또는 그 이하의) 차수로 처리 지연시간을 가지고 DMT 심볼 당 한번씩 벡터화된 대역폭에 걸쳐 수행되어야 한다. 이것은 각 회선 카드가 각각의 모뎀들로부터의 실시간 FEXT 정보를 시스템의 다른 모뎀들과 공유하는 복잡하고 도전적인 데이터 네트워킹 환경(상기 시스템의 다른 회선 카드 또는 차대의 모뎀들을 포함할 수 있음)을 생성한다. 통상적인 DSLAM 시스템에 있어서, 벡터화 정보의 통신 흐름은 초당 총 수십 기가비트일 수 있다. 현세대의 DSLAM 구리 회로뒤판은 일반적으로 이러한 추가적인 통신 부하를 취급할 수 없고, 미래의 DSLAM 구리 회로뒤판은 합리적인 복잡성 및 작동 능력을 가지고 이러한 통신 흐름을 관리하기 위한 실제적인 방법이 필요하다.
통상적인 전화 케이블 또는 하나의 통신회사 "중앙 사무소", "CO", "노드", "사무실", 등으로 끝나는 복합 케이블의 그룹화는 50 부터 2,000(또는 그 이상) 꼬임선을 포함할 수 있고, 잠재적으로는 20 또는 그 이상의 바인더 케이블들 사이에 흩어져 있다. 통신회사 배치 실제의 결과로, 동일한 바인더 케이블 안의 꼬임선에 할당된 모뎀들은 동일한 회선 카드 또는 DSLAM 차대에 연결되지 않는다. 이것은 통신회사들이 고객들이 DSl 서비스에 가입할 때 회선 카드들을 차대(또는 하나 이상의 부가적인 차대)에 부가하기 때문에 발생한다. 모뎀 포트들은 사용자 정체성, 다운스트림 종점 위치, 등에 기초하여 그룹으로 된다기보다 "선착순"으로 할당된다. 통신회사마다 다르게 구현하긴 하지만, (바인더 그룹 관리로 알려져 있는) 바인더 원천에 따라 전화 회선들을 분리하는 것은 작동상의(및 에러가 나기 쉬운) 도전일 수 있다. 경험상의 케이블 측정은 주요한 FEXT 커플링은 통신회사 노드에서 "교차 박스" 또는 패치 패널을 사용하기 때문에 동일한 통신회사 측에서 끝나는 인접한 바인더들 또는 다른 케이블들로부터 발생할 수 있음을 보여준다. 이러한 패치 패널들은 (가능한 한 다른 바인더들 또는 통신회사 케이블들로부터의) 개별 구리선들을 DSLAM 회선 카드들 상의 특정 모뎀 포트들에 매핑하는 데 사용된다.
다른 관련 이슈는 복합 모뎀 포트들을 서로 결합하는 실제에 있다. 단일 모뎀 포트가 소망하는 데이터 속도를 제공하지 못하는 상황에서 결합은 고객 데이터 속도를 증가시킬 수 있다. 단일 모뎀 포터로 시작한 고객은 추가적인 서비스를 해당 고객에게 제공하기 위해 업그래이드로서 부가되는 제2 포트를 가질 수 있다(복합 포트 DSL 서비스는 그러므로 더 많은 데이터를 전달하고, 더 빠른 속도로 작동하는 등의 잠재력을 가지게 된다). 많은 현재의 시스템들은 결합된 모뎀 포트들이 동일한 회선 카드에 연결될 것을 필요로 한다. 이것은 바인더 그룹 관리가 비현실적인 것과 같은 이유로 대부분의 통신회사들에게는 비현실적이다.
마지막으로, DSL 벡터화의 계산적 요구-특히 사용자 데이터 신호들과 연결된 누화 정보의 실시간 프로세싱-는 데이터 전송 및 프로세싱 병목 현상 및 다른 문제들을 발생시킨다. 빨리 처리될(지연 시간을 감소시킬) 필요가 있는 많은 양의 데이터는 효과적으로 전송되고 처리되어야 한다. 본 발명의 실시예들은 대기시간 및/또는 벡터화된 DSL 회선들의 수행능력 등에 부정적인 영향을 적게 가지면서, 이러한 대용량 데이터의 효과적인 취급 및 프로세싱을 제공하는 시스템, 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 벡터 DSL 시스템들이 부딪쳐야 하는 통신 병목 현상을 제거하거나 실질적으로 감소시키는 장치, 시스템, 방법 등을 포함한다. 이러한 실시예들은 적은 수의 포트 시스템(예를 들어, 단일 회선 카드 시스템)부터 복수 회선 카드들 및/또는 복수 차대에 걸쳐 흩어져 있는 수천 개의 모뎀 포트들을 가지는 더 큰 시스템에까지 확장가능하다. 본 발명의 실시예들은 광학 상호연결 기술들(복수 차대 시스템 또는 과거 차대 장치로부터의 회선 카드 업그래이드들의 경우) 및 구리 회로뒤판 상의 단일 DSLAM 안에서의 모든 통신 흐름 또는 높은 대역폭 구리 상호연결을 사용하는 미래 구리 상호연결 기술들 모두에서 작동가능하다. 본 발명의 실시예들은 또한 통신회사들이 가상으로 복수 회선 카드들 및/또는 복수 차대에 걸쳐 있는 모뎀 포트들을 결합하는 것을 허용하는 "가상 결합"도 허용한다.
도 6a는 벡터화 데이터 통신 시스템(100)을 도시하고 있는데, 여기서 회선 카드들(110)은 꼬임선 회선들(114) 상의 통신을 제어하는 DSL 모뎀들(112)(예를 들어, 복합 포트 장치들)을 포함한다. 복수 회선 카드들(110)은 도 6a의 XAUI 회선들(108) 등과 같은 고속 통신 장치를 통해 중앙 벡터화 모듈(120)(예를 들어, 벡터화 카드)이거나 이에 포함되어 있을 수 있는 벡터화 제어 장치(VCE)에 연결되어 있다. XAUI는 10 기가비트 이더넷(10GbE)으로 PHY 층과 MAC 층 사이에서 XGMII(10 기가비트 미디어 독립적 인터페이스)를 연장하기 위한 표준이다. 이러한 고속 데이터 통신 회선들(116)은 모뎀들(112)을 회선 카드 벡터 라우터 구성요소들(VRC-Ls, 118)에 연결하는 데 사용될 수 있다. 상기 모뎀(112)은 단지 하나의 VRC-L(118)에 연결될 필요가 있고 특정 벡터화 배치(예를 들어, 포트들의 수, 회선 카드들 등)의 복잡성은 각각의 모뎀(112)으로부터 숨겨지므로, 상기 VRC-Ls(118)는 상기 모뎀(112)의 추상층(abstraction layer)을 형성한다.
각 모뎀(112)로부터 각각의 VRC-L(118)로의 상기 벡터화 데이터 흐름은 다운스트림 및 업스트림 통신을 위한 주파수 영역 샘플들 - 즉, 다운스트림 벡터화를 위한 IFFT 입력 전송(TX) 데이터 및/또는 업스트림 벡터화를 위한 FFT 출력 수신(RX) 데이터를 포함한다. 상기 벡터화 모듈(120)로부터 VRC-L(118)을 통해 각 모뎀(112)으로 리턴되는 데이터는 다른 벡터화 시스템 모뎀들로부터의 누화 간섭을 방지 및/또는 제거하기 위해 조절 및/또는 처리된, 모뎀의 누화가 조정된(즉, 벡터화된) IFFT 입력 및/또는 FFT 출력 데이터이다. 각 회선 카드(110)의 상기 VRC-L(118)은 회선 카드의 모뎀들(112)과 벡터화 모듈(120) 사이의 인터페이스로서 기능한다. 고속 통신 회선들(108)(예를 들어, 10 내지 40 Gbps 또는 그 이상의 광학 또는 구리 상호연결)은 각 회선 카드(110) 상의 VRC-L(118)을 대응하는 벡터화 모듈(120) 상의 VRC-V(122)에 연결한다. 10 내지 40 Gbps는 상기 벡터화 모듈(120) 과 각 회선 카드(110) 사이에서 구현될 수 있는 보통 데이터 통신 요구조건이다. 오늘날 이것은 전기적 회로뒤판에 있든 또는 광학 케이블이든 간에, 5Gbps 또는 10 Gbps XAUI 또는 유사한 것의 집합일 수 있다.
벡터화 모듈(120) 상의 VRC-V들(122)은 시스템 요구조건에 의해 정의된 바와 같이, 하나 이상의 벡터 프로세서들(VPC들, 124)에서 모뎀 벡터화 데이터 스트림을 연속하는 누화 제거를 위한 서브밴드들로 분할한다. 상기 벡터 프로세서들은 "벡터 프로세서 구성요소들", "계산 장치들" 및 또는 기타로 지칭될 수 있다. 즉, 데이터는 각 모뎀 안의 정상(즉, 벡터화되지 않은) 데이터 스트림으로부터 제거되고, 주파수 특성에 의해 정의된 데이터 번들들로 재구성되어, 상기 데이터는 주파수에 기초하여(예를 들어, 톤 단위로, 톤들의 그룹으로 등) 누화 처리될 수 있다. 일단 처리되면, 상기 데이터는 누화-제거 프로세싱을 위해 사용된 상기 주파수에 기초한 번들들로부터 다시 재구성되고, 모뎀들에 의해 전송/사용되기 위해 재조합된다.
예를 들어, 업스트림 및 다운스트림 밴드들은 하나 이상의 VRC들(예를 들어, VRC-L/VRC-V 쌍)에 의해 개별 VPC들로 벡터 라우팅될 수 있다. 벡터 라우터는 프로세싱 또는 데이터 전송 병목 현상을 방지하기 위해 벡터화 데이터를 모뎀들과 벡터 프로세서들 사이에서 효과적으로 이동시킬 목적으로 특수화된 "사적" 데이터 네트워크를 구현하는 특수화된 데이터 네트워킹 장치 또는 서브시스템인데, 이것은 이더넷 네트워크와 유사할 수 있다. 벡터화 데이터 패킷들은 헤더들 및/또는 각 모뎀과 벡터 프로세서 장치 사이에 전용 연결 없이 데이터 네트워크 상에서 벡터화 데이터의 효과적인 라우팅을 가능하게 하는 다른 상태 정보를 포함할 수 있다. 이러한 목적으로, 벡터 라우터는 또한 벡터 데이터 패킷들을 모뎀들로부터 제공받은 형식으로부터 벡터 프로세서들에 의해 자연스럽게 사용될 형식으로 변환하고, 벡터화 이후에는 다시 재변환된다(예를 들어, 모뎀 벡터화 데이터 스트림의 인터리빙 및 디-인터리빙). 이 작업은 VRC-L들과 VRC-V들 사이에 나눠질 수 있거나, 구성에 따라 어느 하나에서만 수행될 수 있다. 또는, VPC 할당은 (업스트림 및 다운스트림 밴드 할당과는 독립적으로) 고르게 이격된 서브밴드들에 기초할 수 있다. VRC-V들(122)과 벡터화 모듈(120) 상의 VPC들(124) 사이에서의 데이터 전송은 고속 상호연결 회선들(126)(예를 들어, XAUI 등)을 이용해 수행될 수 있다.
도 16에 도시된 예시적인 패킷 구조는 DSLAM 측 모뎀들(예를 들어, VTU-O들)과 벡터화 제어 장치(VCE) 사이에서 데이터의 실시간 벡터화를 허용한다. 벡터화를 위해 처리되지 않은 사용자 데이터 형식으로 페이로드 데이터를 포함하는 요청 패킷들(즉, 누화 효과들이 보상되지 않은 사용자 데이터 - 여기서 교정되지 않은 데이터 또는 신호들로서도 지칭함)은 벡터 프로세서 등으로 전송된다. 여기서, 벡터화 프로세싱은 처리되지 않은 사용자 데이터 DSL 신호들에 있는 누화 효과들을 보상한다. 상기 처리된 DSL 데이터는 그후 페이로드 데이터로 다시 구성(repacked)되어 처리되지 않은 사용자 데이터를 제공한 상기 각각의 모뎀들로 가는 응답 패킷들로 다시 전송된다(요청 및 응답 패킷들은 보통 유사한 구성을 사용한다). (예를 들어, VRC-L에 의해) 모든 모뎀으로부터 전송된 벡터화되지 않은 데이터를 가지고 패킷이 만들어지고, 이 패킷은 벡터화 프로세싱을 위해 각 톤 및 모뎀/포트 범위에 대하여 심볼 당 한번 전송된다. 특히, VPC로 전송된 벡터화되지 않은 데이터는 풀어서(unpacked), 벡터화 처리되고, 벡터화되지 않은 데이터 패킷들과 유사하게 응답 패킷들로 다시 구성(re-packed)된 후, 응답 패킷들로 다시 모뎀들로 전송되는데, 상기 모뎀들에 의해 전송됐던 벡터화되지 않은 데이터와 동일한 형식으로 벡터화된 데이터가 리턴된다. VRC-L 등에 의한 데이터의 구성 및 풀기는 회선 카드 및/또는 모뎀 포트 맵 다음에 오므로, 벡터 데이터는 대응하는 벡터화되지 않은 데이터가 추출되는 상기 모뎀/포트로 리턴된다(즉, 요청 패킷들 및 응답 패킷들은 원천이 되는 모뎀 또는 모뎀 포트에 의해 확인될 수 있다).
다른 종류의 패킷들이 본 발명의 실시예들과 연결되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 설명된 벡터 데이터 패킷들과 함께, 벡터 에러 패킷들, 벡터 구성 패킷들 및 벡터 제어 패킷들이 벡터화 데이터 네트워크를 통해 상기 벡터 DSL 시스템을 적절하게 구성, 조정 등을 하기 위해(예를 들어, 모뎀 칩들의 구성, 제어 또는 동기화를 위해, 또는 벡터 프로세서들의 구성, 제어 또는 동기화를 위해) 전송될 수 있다. 여기서 설명된 어떠한 패킷들도 하나 이상의 모뎀 포트 식별자들, 모뎀 칩 식별자, 회선 카드 식별자, 차대 식별자, 또는 적어도 하나의 DMT 톤 범위를 식별하여 상기 패킷들의 트랙킹 및 어드레싱이 달성될 수 있게 하는 정보를 포함할 수 있다.
벡터 요청 패킷들에 대하여, 상기 페이로드 데이터는 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 역 패스트 퓨리에 변환 샘플들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 패스트 퓨리에 변환 샘플들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 다운스트림 주파수 영역 데이터, 및/또는 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 업스트림 주파수 영역 데이터를 포함할 수 있다. 패킷의 추가적인 필드들 및 구성요소들이 사용될 수 있다(예를 들어, CRC(cyclic redundancy check)). 벡터 에러 패킷은 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 업스트림 트레이닝 에러 샘플들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 업스트림 트랙킹 에러 샘플들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 업스트림 DMT 동기 심볼들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 다운스트림 트레이닝 에러 샘플들, 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 다운스트림 트랙킹 에러 샘플들, 및/또는 상기 요청 패킷 헤더에서 확인되는 복수의 모뎀 포트들 및 톤 셋들에 대한 다운스트림 DMT 동기 심볼들을 포함할 수 있다.
도 16의 실시예는 N 포트들 및 상기 모뎀들에서/으로 DSL 벡터화 데이터 네트워크("사적 네트워크", "라우팅 서브시스템", "벡터 라우팅 네트워크", "특수 네트워크" 등으로 지칭되기도 함)을 통해 전송되는 벡터화 데이터를 서비스하는 모뎀들을 위해 정의된 벡터화 데이터 패킷 형식이 이러한 형식을 가짐을 보여준다. 상기 VRC-L은 모뎀 칩과 회선 카드를 식별하기 위해 이러한 패킷에 헤더를 부가한다. 이로써, 데이터의 소스는 VRC-V(또는 VRC-V가 벡터화 카드에 존재하지 않으면, 상기 벡터화 카드에서 사용되는 목적지)로, 그 후 VPC/VPU로의 패킷 흐름으로 알게 된다. 벡터 처리된 데이터는 벡터화 카드로부터 상기 VRC-L(또는, 만약 VRC-L이 사용되지 않으면, 벡터링 데이터가 추출되고 전송되어온 모뎀으로)로 다시 돌아가므로, 이 헤더는 패킷들을 적절한 모뎀 칩들로 다시 배포하기 전에 제거된다. 상기 VRC-L 및/또는 VRC-V는 모뎀들이 데이터를 어떻게 제공하느냐에 따라, 복수의 모뎀 칩들로부터의 패킷들을 VPC들에 의해 사용되는 형식으로 선택적으로 재조합할 수 있다. (실시예들에 있어서의 벡터 라우터 사용과 결합되어) 이러한 패킷들과 헤더들의 사용은 벡터 DSL 시스템이 보다 많은(또는 보다 적은) 수의 포트들에 확장가능하게 해 주고, 각 모뎀과 벡터 프로세서 사이에 유선/전용 데이터 버스가 필요하지 않게 해 준다. 적절한 에러 신호 패킷들과 구성 및 제어 메세지들 또한 이에 따라 네트워크에 흐를 수 있다.
VRC 쌍의 구성(118,122)은 적어도 누화 제거 선처리를 위해 포트 당 모뎀 기반으로부터 밴드 당(또는 주파수 세트 당) VPC 기반으로 효과적으로 데이터 취급을 변환한다. 누화 제거는 가장 효과적이고 톤 당, 밴드 당 또는 톤 당 세트 기반으로주파수 영역에서 용이하게 수행되기 때문에, 이 변환은 벡터화 시스템의 구현 복잡도를 크게 감소시킨다. 벡터화 시스템(100) 내의 모든 모뎀(112)로부터 일치하는 서브밴드들(즉, 동일한 하나 이상의 주파수들의 그룹화, "톤 그룹화", "톤 셋들", "서브밴드들" 등으로 지칭됨)이 각 희생자 모뎀 및 방해자 모뎀들의 셋 또는 서브셋 사이의 VPC(124) 안의 누화 제거가 가능하도록 수집되고 통합된다.
당업자라면, 각 VPC(124)에 할당된 서브밴드들이 시스템 내의 연속적인 주파수들로 구성될 필요가 없음을 이해할 것이다. 예를 들어, 벡터화 모듈(120) 안에 6 개의 VPC들(124)이 있다면, 각 연속하는 VPC(124)는 다음 주파수 또는 주파수 빈을 차지할 수 있다. 이 의미는 "첫번째" VPC(124)가 주파수들 1, 7, 13, 19 등을 가지고, "네번째" VPC(124)가 주파수들 4, 10, 16 등을 가질 수 있다. 또는 각 VPC(124)가 톤 셋, 예를 들어 각각 8 톤들의 그룹들을 전송할 수 있는데, 이로써 첫번째 VPC(124)는 0 내지 7까지의 톤들을 가지고, 두번째 VPC(124)는 8 내지 15까지의 톤들을 가진다. 이러한 데이터의 분포는 가용한 자원들의 보다 "고른" 사용을 제공할 수 있다. 예를 들어, 관련 VRC들(122)들로부터 단일 VPC(124)로 데이터를 무더기로 주고, 나머지 VPC들(124)과 회선들(126)은 놀고 있음으로 인한 하나 이상의 주어진 통신 회선들(126)의 막힘을 방지한다.
시스템(100)의 사적 벡터화 데이터 네트워크 상의 데이터는 소스 모뎀(112)과 목적지 VPC(124)를 확인하는 특수 목적 패킷들로 구성된다. 또는, 상기 소스 및 목적지 주소는 패킷 타이밍에 의해 내포될 수 있다. 각각의 패킷은 하나의 모뎀으로부터/으로의 하나의 서브밴드에 대한 IFFT 입력(및/또는 FFT 출력) 데이터로 구성된다. DMT에 기초한 DSl 시스템은 DMT 심볼 주기(예를 들어, 4㎑ 또는 8㎑)를 이용하여 작동하기 때문에, 상기 모뎀들(112)로부터 상기 VPC들(124)로의 데이터 통신 및 그 역은 매 DMT 심볼마다 반복되고, 계산 자원 및 가용한 네트워킹 대역폭을 보다 효과적으로 사용하기 위해 가능하면 통신 및 계산은 파이프라인을 사용한다. 톤 당 트레이닝/트랙킹 에러 신호들, 상기 모뎀들(112), 및 다른 구성으로부터/로의 진단 데이터, 및/또는 관리 데이터는 동일한 네트워킹 통신 경로 및 패킷 구조를 사용할 수 있다.
다양한 하드웨어 장치들 및/또는 구성요소들이 본 발명의 실시예들의 구현에 사용될 수 있다. 다양한 현재의 FPGA 등은 여기에 도시된 실시예들에 따른 구성을 구축하기에 적합하다. 예를 들어, 알테라 스트라틱스 IV GX FPGA 장치들(예. EP4SGX70, EP4SGX110, EP4SGX230, 등)은 이러한 구현에 적합하다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 각각의 VPC(124)는 이하에서 정의되는 바와 같이, 프로그램가능한 복수의 VPU들에 있는 분리된 칩(FPGA, ASIC, 등)이다.다른 하드웨어 구성들도 당업자에게는 명백할 것이다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 각각의 VPC(124)는 하나 이상의 전용 벡터 프로세싱 장치들(242, VPU들)을 포함하거나 구현하는데, 그 각각은 모뎀들 및/또는 방해자들의 서브셋에 대하여 벡터화를 수행한다. VPU 자원의 할당 및/또는 공유는 어떤 경우에는 유리할 수 있고, 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 VPC(124)는 주어진 서브밴드 안에서 벡터화를 위해 모든 모뎀들(112) 사이에서 시간을 공유하는 VPU들(242)의 중앙 셋을 포함할 수 있다. 또는, 각각의 VPC(124)는 VPU들(242)의 방해하는 셋을 포함할 수 있는데, 각각의 VPU(242)는 VPC(124)에 할당된 서브밴드 안에서 특정 모뎀(112)에 전용으로 되어 있다. 복수의 VPU들(242)는 VPU 디스패쳐(244) 등을 이용해 그들의 호스트 VPC(124)와 하나 이상의 VRC-V들(122) 사이의 통신을 코디네이션할 수 있다.
VPU(242)는 벡터 DSL 시스템을 생성하는 모든 모뎀들에 대한 톤 셋(예를 들어, 단일 톤, 톤들의 그룹, 톤들의 밴드 또는 서브밴드 등)에 대한 모든 IFFT/FFT 데이터를 처리한다. 상기 VPU(242)는 어떤 주기적 형식으로 이 데이터를 각 DMT 심볼마다 한번씩 처리한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 실시예들에 있어서, 각 VPC(124)는 하나 이상의 VPU들(242)의 집합이고, 각 VPU(242)는 다른 VPU(242)와 직접적인 통신 없이 톤들의 묶음을 독립적으로 처리한다. 단순한 대표적인 설정에 있어서, 시스템은 4096 톤들, 2 VPU들, 및 N 모뎀들을 사용할 수 있다. 각각의 VPU(242)는 16 톤들의 묶음으로 톤들을 취급한다. 톤들은 VPU들에 다음과 같이 할당될 수 있다:
VPU0: 톤들 0-15, 32-47, …
VPU1: 톤들 16-31, 48-63, …
이 예에 있어서, 모뎀들은 0부터 4096까지의 톤 순서로 FFT/IFFT 데이터를 상기 VRC에 기초한 사적 네트워크에 제공한다. 상기 FFT/IFFT 데이터는 상기 VPC들로 라우팅될 때, 상기 VRC는 16 톤들의 묶음으로 2개의 VPU들에게 "카드 돌리기"처럼 데이터를 배분한다. 이것은 데이터가 네트워킹 경로를 따르고, 병목 현상 없이 VPU들이 균일하게 바쁘게 해 준다. 각각의 톤에 대하여, 상기 VPU는 벡터화를 수행하기 위해 N*N 행렬 곱셈의 등가물(또는 벡터화 행렬이 "조밀하지 않다면", 전체 N*N 곱셈보다 적을 수 있다)을 수행한다.
각각의 VPU는 로직 설계 및 사용되는 칩 기술에 기초하여, 미리 결정된 처리 능력 수준(예를 들어, 초당 복소 곱셈의 수)을 가진다. 이에 더하여, 벡터화 시스템에 대한 요구되는 "톤 당" 처리 능력 수준은 모뎀들의 수 N이 증가할수록 커질 것이다. 따라서, VPU의 요구되는 수는 시스템 안의 모뎀들의 수, 및 DMT 대역폭 전체의 벡터화된 톤들의 수에 대한 함수이다. 그러므로, 많은 벡터화된 톤들 및/또는 많은 모뎀들의 수를 가진 시스템은 벡터화를 수행하기 위해 결과적으로 VPU 자원(및 결과적으로 VPC 칩들)의 수가 커야 한다. 즉, 모뎀들의 수가 벡터 시스템에서 커질수록, 각 VPU가 처리할 수 있는 톤들의 수는 처리해야 하는 추가적인 모뎀들의 데이터 때문에 감소할 것이다. 당업자라면, 각각의 서브밴드의 크기는 설계에 의해 지원되는 DSL 밴드 프로파일 뿐만 아니라, 주어진 구현에 대한 비용 및 복잡도의 한계에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 17㎒ VDSL 프로파일, 384 모뎀들, 및 모뎀 당 64 방해자들까지 벡터화하는 시스템의 구현에 있어서, 실제 시스템은 DMT 심볼 당 32 톤들을 각각 처리하는 128 차수의 VPU들을 가질 것이다. 상기 VPU 로직은 시스템 차원의 변화(모뎀들의 수, 벡터화된 톤들의 수 등)를 반영하기 위해 재구성되므로, 벡터 라우팅은 이에 따라 조정된다.
도 6c에 도시된 것과 같은 본 발명의 실시예들에 있어서, 벡터화 시스템(300)은 벡터화 모듈(120)로서 사용되는 단일 카드에 대한 실제 복잡성을 초과할 수 있다(예를 들어, 전력 소모, 카드 면적 등). 도 6c에 도시된 시스템은 시스템(300)의 벡터화 처리의 복수의 벡터화 카드들(320)(차대 안, 모듈 안, 또는 복수의 모듈들 안)으로의 분리 또는 할당을 허용한다. 여기서 각 카드(320)는 총 DSL 주파수 밴드의 일부에서 누화 제거를 수행한다. 이러한 구성을 가지고, 수백 또는 수천의 동시 작동 모뎀들을 갖는 시스템에서 벡터화가 수행될 수 있다. FFT/IFFT 데이터 및 모뎀들로부터 나오는 트레이닝 신호들의 흐름에 의해 간접적으로 대강의 동기화를 수행하기는 하지만, VPC들은 보통 서로 직접적으로 통신할 필요가 없다.
도 6d에 도시된 본 발명의 실시예에 있어서, 각각의 모뎀(412)으로부터 벡터화 카드(420)로의 벡터화 데이터 전송 경로는 이중 기능을 서비스하기 위해 사용될 수 있고, "가상 결합"을 수행할 수 있다. 누화 제거 데이터를 통과시키는 것에 더하여, 결합된 모뎀 그룹(즉, 결합된 형태로 사용자에게 제공되는 2 이상의 모뎀들) 내의 각각의 모뎀(412)은 이 동일한 통신 경로를 따라 고객 데이터 스트림들(예를 들어, IP 패킷들)을 통과시킬 수 있다. 벡터화 카드(420) 상의 하나 이상의 결합 라우터들(438)(보충적인 VRC(sVRC)로 기능, 결합 장치 및/또는 컨트롤러)은 VRC-V들(418)을 통해 그 각각의 회선 카드 상의 각각의 VRC에 연결된다. 각각의 결합 라우터(438)는 VRC-V들과 VRC-L들 사이에서 라우팅을 수행한다. 이것은 벡터화 시스템 안의 2 이상의 모뎀들 사이에서 효과적으로 데이터 경로를 생성하고, 2 개의 모뎀들 중 하나가 집합적 기능을 수행하고 DSLAM의 업링크 경로로 총 결합된 데이터 스트림을 제공하는 것을 가정하면, 상기 벡터화 시스템 안에서 복수의 모뎀 포트들은 결합될 수 있음은 당업자라면 이해할 것이다.
도 6e에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 단순화된 시스템(500)은 단일 회선 카드(510)(도 10a 참조)에 잘 맞는다. 다시, VRC 자원들(518)(단일 VRC, 예를 들어 또는 등을 맞대고 있는 2개의 VRC들)은 모뎀 포트들과 VPC들(524) 사이에서 지정된 서브밴드들의 처리를 제공하는 라우팅을 제공한다.
적당한 네트워킹 통신 대역폭을 가진 적은 포트 수의 시스템에 있어서, 상기 VRC 기능(618)은 도 6f의 시스템(600)에 도시된 실시예에서와 같이, 각각의 VPC(624) 내부에 직접 위치할 수 있다. 예를 들어, FPGA가 VPC(624)로 사용될 때, FPGA 구성의 일부는 라우팅 기능을 수행한다. 이 경우에 있어서, 시스템으로부터 독립적인 벡터 라우팅 장치를 제거함으로써 실현된 비용 절감은 추가적인 통신 요구사항보다 중요하다. 도 6f는 VPC들(624) 사이의 데이지 체인과 메쉬 네트워크 연결 옵션(650)을 보여준다. 실제로, 이 중 하나(둘 다는 아님)는 통신 요구사항 및 시스템에 대한 트레이드오프에 기초하여 사용될 수 있다.
도 7은 벡터화 작동(700)의 일반 작동을 보여준다. 여기서, 다운스트림 FEXT 선보상기(701) 및 업스트림 FEXT 후보상기(702)의 효과적인 구성은 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 사용하여 달성될 수 있다. 다운스트림 방향에 있어서, 복수의 모뎀들로부터의 복수의 QAM 데이터 심볼들은 톤 단위에 기초하여 모든 모뎀들간의 코디네이션 또는 "벡터화" 통신에 의해 FEXT 선보상되고, 통신회사 구리 회선 상으로 FEXT 보상된 신호를 전송하기 위해 모뎀 단위에 기초하여 후속 IFFT 및 디지털에서 아날로그로의 변환 작동된다. 업스트림 방향에 있어서, 복수의 수신된 FFT 샘플들은 톤 단위에 기초하여 모든 모뎀들 간의 코디네이션 또는 "벡터화" 통신에 의해 FEXT 후보상되고, 모뎀 단위에 기초하여 QAM 데이터 심볼들을 디코딩한다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 이용해 벡터화된 통신을 지원하기 위해 변형된 보통 사용가능한 DSLAM 측 VDSL 모뎀 장치(800)를 위한 포괄적인 모뎀 포트를 보여준다. 이 업스트림 FFT(802) 출력 및 다운스트림 IFFT(804) 입력은 벡터 패킷 인코더/디코더(806)(또는 "벡터화 데이터 추출기")에 의해 가로채임당하고, 벡터화 그룹 안에서 모든 모뎀들 사이의 데이터 스트림을 벡터화할 수 있도록 인터페이스(807)에 의해 벡터 프로세서(808)로 전송된다. 데이터 스트림으로부터 데이터를 제거, 처리 및 "재삽입"함으로써, 이러한 벡터 프로세서 시스템은 모뎀의 수신 및 전송 데이터 경로들에 있어서 대기 시간이 짧아질 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 벡터 프로세서 칩과 통신하는 DSLAM 측 모뎀 구성의 수 개의 특정 실시예들을 제공한다. 특히, 모뎀 칩과 VRC와의 가능한 인터페이스를 보여준다. 도 9a는 벡터화를 지원하는 12 포트, ITU 993.2 프로파일 30a 프로파일 벡터 VDSL DSLAM 측 모뎀 칩(예를 들어, 5G 직렬기/역직렬기(serializer/deserializer) 또는 "서데스" 종류)의 구성을 보여준다. 복수 포트 모뎀 칩 상의 효과적으로 I/O 핀들을 사용하고 전력 소모를 감소시키기 위해, XAUI 등과 같은 고속 직렬 인터페이스가 벡터 프로세서 칩 또는 연이어 벡터 프로세서로 전달하기 위한 벡터 라우터 칩에 직접 연결된 단일 데이터 네트워킹에 있어서 각 모뎀 장치로부터의 FFT/IFFT 데이터를 모으기 위해 사용될 수 있다. 도 9b는 벡터화를 지원하는 12 포트, ITU 993.2 프로파일 30a 프로파일 벡터 VDSL DSLAM 측 모뎀 칩의 구성을 보여준다. 이 실시예에 있어서, 저전압차 신호(LVDS) 인터페이스 회로(모뎀 포트 당 1 개의 LVDS)가 사용된다. 도 9c는 벡터화를 지원하는 12 포트, ITU 993.2 프로파일 17a 프로파일 벡터 VDSL DSLAM 측 모뎀 칩(예를 들어, 5G 서데스 종류)을 보여준다. 도 9d는 벡터화를 지원하는 12 포트, ITU 993.2 프로파일 17a 프로파일 벡터 VDSL DSLAM 측 모뎀 칩(예를 들어, LVDS 종류, 2개의 모뎀 포트 당 1 LVDS 인터페이스)을 보여준다.
도 10a는 48 포트, 단일 회선 카드가 모든 모뎀 포트들을 보유하는 단일 회선 카드 벡터화 데이터 통신 시스템, 벡터 라우터 칩, 및 다른 필요한 벡터 처리 칩들(이 예에 있어서, 3 VPC들)의 일 실시예가 도시되어 있다. 48 포트들은 상대적으로 단순한 구성에 제공되고, 효과적으로 FFT/IFFT 데이터를 모으고 회선 카드와 벡터화 카드 사이를 인터페이스하기 위해 시스템은 구리 회로뒤판 또는 광학 케이블 통신 중 하나를 사용한다. 도 10b는 ITU 993.2 프로파일 17a 예에 있어서 192 개의 모뎀 포트들을 제공하는 복수 회선 카드 벡터화 데이터 통신 시스템을 보여준다. 도 10c에 도시된 실시예에 있어서, VRC-V는 필요하지 않으므로, VPU들은 각각의 회선 카드의 VRC-L과 직접 통신한다. 이와 유사하게 도 10d는 VRC-L이 필요하지 않고 각각의 모뎀 칩은 VRC-V와 직접 통신하는 실시예를 보여준다. 이 실시예에 있어서, 2개의 회선 카드들의 "앞"의 모뎀 칩들은 "앞"의 VRC-V와 통신하는 한편, 2 개의 회선 카드들의 "뒤"의 모뎀 칩들은 "뒤"의 VRC-V와 통신한다. 도 10e는 또 다른 실시예를 보여준다.
대표적인 시스템 구성은 표 1에 나와 있다.
ITU 993.2프로파일 모뎀
포트들/칩		 모뎀 칩들/회선카드 모뎀 포트들/회선 카드 시스템
회선카드들		 시스템
모뎀포트들		 시스템 VRC-V들 시스템 VPC들
8a 12 4 48 192 192 2 6
12a 12 4 48 192 192 2 8
17a 12 4 48 192 192 4 8
30a 8 3 24 96 96 4 6
192 포트를 가진 ITU 993.2 프로파일 8a은 총 시스템에 대하여 ~200mW/포트 및 40W의 예측된 전력 소실을 생성한다(192 포트 및 17a 프로파일에 대하여는 250mW/포트 및 48W, 30a 프로파일에 대하여는 400mW/포트 및 40W).
도 11은 모뎀들(1105)로부터의 데이터를 수집하기 위한 스윕 셀렉터(1112) 및 상기 수집된 데이터를 벡터 프로세서 칩들(1125)에 배분하기 위한 스윕 분배기(1117)를 사용하여 벡터 라우터 칩들(1110, 1115)이 6 개의 모뎀들(1105)(모뎀들의 수는 적절하게 변할 수 있다)로부터의 데이터를 4 개의 VPC들(1125)(역시, VPC들의 수도 적절하게 변할 수 있다)과 통신하는 본 발명의 실시예를 보여준다. 도 11에 도시된 바와 같이, 적합한 상호연결(1120)에 의해 VRC-L(1110)은 VRC-V(1115)에 결합되어 있다. 사용/필요/요구되는 버스 대역폭은 다음의 식에 의해 결정될 수 있다:
Bandwidth = nPorts*(Data_Precision)*2*4㎑
여기서, "2"는 복소 계산을 가리킨다. 마지막으로 대역폭 병목 현상은 도 11에 도시된 "스트리핑"을 이용해 방지될 수 있다.
도 12는 벡터 프로세서 장치의 대표적인 로직 구현의 일 예를 보여준다. 이 예에 있어서, 하부장치는 단일 톤을 처리할 수 있고, 도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 하나의 벡터 프로세서 코어에 대한 데이터 경로를 추적한다. 이 대표적인 VPU는 한 번에 하나의 DMT 톤을 처리할 수 있다. 각 모뎀으로부터의 IFFT/FFT 샘플들은 벡터 라우터로부터 도착하기 때문에, 상기 VPU는 이 방해자에 대해 FEXT가 제거되어야 하는 "희생자" 모뎀들의 목록을 결정한다. 상기 계수 테이블로부터 미리 결정된 FEXT 제거 계수들 및 희생자 주소 목록을 이용해, 이 방해자의 효과를 각 희생자 모뎀에 대한 부분 결과들(상기 FEXT 제거 작동의 부분 결과)로서 축적할 수 있다. 이 톤에 대하여 상기 벡터 라우터로부터 방해자 데이터 전체 셋이 수신되고 FEXT 제거가 완료된 후, 부분 결과들 테이블은 현재 DMT 톤에 대한 최종 벡터 IFFT/FFT 샘플들, 및 모뎀 포트들로 다시 전송하기 위해 상기 벡터 라우터로 다시 전송되는 이 벡터화된 데이터를 포함한다.
도 13은 2 개의 VPU들(1342)이 구현되고 적어도 하나의 모뎀 칩(1312)에 연결되어 있는 대표적인 벡터 프로세서(1324)가 도시되어 있다. 벡터 프로세서(1324)는 본 발명의 실시예들에서 모뎀 칩(1312) 등에 연결된 단일 FPGA, ASIC 등으로 구현될 수 있다.
도 14의 벡터화 데이터 통신 시스템은 벡터화된 사용자 데이터를 제공하는 4 개의 회선 카드들을 가지는 전용 벡터와 모듈(1430)이 도시된 DSLAM 아키텍쳐 실시예를 보여준다. 회선 카드들(1410)은 차대 등(1405)에 장착되고 각각의 회선 카드는 수 개의 모뎀 칩들(1415) 및 벡터화 인터페이스 장치(1420)를 포함한다. 각각의 인터페이스 장치(1420)는 광학 상호연결(1425)을 통해 상기 벡터화 모듈(1430)과 통신하는데, 이것은 피자 박스 또는 회선 카드일 수 있다. 각 모듈(1430)은 회선 카드들(1410) 상의 인터페이스 장치들(1420) 중의 하나에 대응하는 회선 카드 인터페이스 칩(1435)을 포함한다. 다수의 프로세싱 칩들(1440)이 사용자 데이터의 벡타 프로세싱을 위해 사용가능하다.
도 15의 마스터 회선 카드(1510) 및 종속 회선 카드(1511)를 가지는 시스템(1500)에 도시된 바와 같이, 적절하게 작업을 벡터화하기 위해, 벡터 그룹 안의 모든 모뎀들(1512)은 35.328㎒ 및 4㎑로 각각 도시되어 있는, ADC/DAC 샘플 클럭(1534) 및 DMT 심볼 클럭(1535) 모두에 동기화되어야 한다. 상기 DSLAM 측 모뎀들(1512)는 DSL 회선(1514)를 통해 많은 고객 측 DSL 모뎀들(1513)에 연결된다. 고속 샘플 클럭은 회로뒤판 또는 전용 케이블에 어떤 방식으로든 배치되어 있는 것으로 가정한다. 상기 VRC-L들(1518)은 상기 고속 샘플 클럭에 위상 잠금될 수 있고, 저잡음 샘플 클럭이 상기 모뎀 칩들(1517)에 재분배될 수 있다. 상기 회로뒤판 또는 전용 케이블에 전용 4㎑ DMT 심볼 클럭을 전송하는 것을 방지하기 위해, 데이터 패킷들의 타이밍 정보를 전송하는 데에 벡터화 데이터(XAUI 또는 유사한 것)를 전송하려는 고속 통신 인터페이스를 이용하는 것이 유리할 것이다. 상기 고속 인터페이스는 적당한 DMT 심볼 타이밍이 이러한 타이밍 패킷들로부터 판단될 수 있을 만큼 충분히 높은 속도에서 작동한다. (예를 들어, VDSL 프로토콜에서 순환전치 및 순환확장에 의해 만들어질 수 있는) 정확한 DMT 심볼 타이밍에 허용 오차가 있으므로, 그후에 일치하는 것으로 잔존할 것이라는 가정 하에 (즉, 고속 샘플 클럭 주기의 고정된 수에 동기화되어) 상기 VRC-L(1518)은 대략적인 심볼 타이밍만 결정할 필요가 있다.
본 발명의 많은 특징들 및 장점들은 상세하나 설명으로부터 명백하고, 따라서 첨부된 청구항들은 이러한 모든 특징들 및 장점들을 커버하려는 의도이다. 나아가, 많은 변형물 및 변조물들도 당업자에 의해 용이하게 만들어질 수 있어, 본 발명은 여기서 설명되고 도시된 정확한 작동 및 구조에만 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 기술된 실시예들은 설명을 위한 것이고 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 여기에 주어진 상세한 설명에만 한정되는 것은 아니고 이하의 청구항들, 및 현재 또는 미래에 예측할 수 있든 없든 그들의 등가물들에 의해 정의되는 것이다.

Claims (46)

  1. 디지털 가입자회선(DSL) 시스템은 복수의 DSL 회선들을 이용해 복수의 고객 댁내 장치(CPE) 모뎀들에 결합된 DSL 엑세스 멀티플렉서(DSLAM)를 포함하고, 상기 복수의 CPE 모뎀들은 제1 CPE 모뎀을 포함하고 있는 벡터 디지털 가입자회선(DSL) 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 DSLAM으로부터 상기 복수의 CPE 모뎀들로 데이터를 전송하는 데 사용되는 다운스트림 주파수 밴드 안에서 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    각 서브밴드 안에서 상기 DSL 톤들의 서브셋을 확인하는 단계로, 여기서 상기 DSL 톤들의 서브셋 안의 DSL 톤들의 수는 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 수의 절반을 넘지 않으며;
    상기 복수의 DSL 회선들에서 상기 DSLAM으로부터 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 제1 CPE 모뎀에서 수신하는 단계;
    원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 에러 신호를 상기 제1 CPE 모뎀에서 계산하는 단계로, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송되는 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j에 의해 수신되는 테스트 신호 출력 데이터에 기초하며 각 DSL 톤 k는 상기 서브밴드들 중 하나 안에 있는 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있으며;
    상기 계산된 에러 신호를 상기 DSLAM으로 상기 제1 CPE 모뎀에서 전송하는 단계;
    상기 제1 CPE 모뎀에 의해 전송되는 상기 계산된 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치 Gij(k)를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 Gij(k)에 기초하여 각 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    대략적인 FEXT 제거 계수치들 Gij(m)을 생성하기 위해, 상기 근사치를 상기 DSLAM에서 사용하는 단계로, 여기서 각 DSL 톤 m은 상기 서브밴드들 중 하나 안에 있는 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있지 않으며; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 및 대략적인 FEXT 제거 계수치들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  2. DSL 시스템은 복수의 DSL 회선들을 이용해 복수의 고객 댁내 장치(CPE) 모뎀들에 결합된 DSL 엑세스 멀티플렉서(DSLAM)를 포함하고, 상기 복수의 CPE 모뎀들은 제1 CPE 모뎀을 포함하고 있는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 제1 CPE 모뎀으로부터 상기 DSLAM으로 데이터를 전송하는 데 사용되는 업스트림 주파수 밴드 안에서 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    각 서브밴드 안에서 상기 DSL 톤들의 서브셋을 확인하는 단계로, 여기서 상기 DSL 톤들의 서브셋 안의 DSL 톤들의 수는 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 수의 절반을 넘지 않으며;
    상기 제1 CPE 모뎀으로부터 상기 DSLAM으로 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 DSLAM에서 수신하는 단계;
    FEXT 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 에러 신호를 상기 DSLAM에서 계산하는 단계로, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송되는 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j에 의해 수신되는 테스트 신호 출력 데이터에 기초하며 각 DSL 톤 k는 상기 서브밴드들 중 하나 안에 있는 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있으며;
    상기 계산된 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치 Gij(k)를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 Gij(k)에 기초하여 각 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    대략적인 FEXT 제거 계수치들 Gij(m)을 생성하기 위해, 상기 근사치를 상기 DSLAM에서 사용하는 단계로, 여기서, 각 DSL 톤 m은 상기 서브밴드들 중 하나 안에 있는 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있지 않으며; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 및 상기 대략적인 FEXT 제거 계수치들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치는 선형 근사치 또는 다항 근사치인 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 밴드 안의 모든 서브밴드들은 서브밴드 마다 동일한 수의 DSL 톤들을 포함하고, DSL 톤들의 각 서브셋은 동일한 수의 DSL 톤들을 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 각 서브밴드는 64, 32, 16, 8, 4 DSL 톤들 중 하나를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 테스트 신호 입력 데이터는 DSL 트레이닝 데이터 또는 DSL 트랙킹 데이터를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋은 상기 서브밴드 안의 종점 톤이고, 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치는 각 서브밴드 안의 종점 톤에 대응하고, 제1 서브밴드에 대한 상기 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치는 상기 제1 서브밴드 및 제2 서브밴드의 종점들을 연결하는 것에 의해 생성된 G의 선형 근사치를 포함하고, 상기 제1 서브밴드는 상기 제2 서브밴드에 인접하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 데 사용하기 위해 근사 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 근사 데이터는,
    상기 제1 서브밴드 안의 상기 종점 톤에 대한 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치에 대응하는 서브밴드 기저점; 및
    상기 제1 서브밴드에 대한 G의 상기 선형 근사치를 이용해 계산된 기울기를 포함하는 하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 근사 데이터는 제1 서브밴드 회선 오프셋 값을 더 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, DSL 톤들의 서브셋은 각 서브밴드 안의 적어도 하나의 종점 톤을 포함하여, 각 서브 밴드 안의 3 이하의 톤들로 구성되고, 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치는 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 상기 서브셋 안의 각 톤에 대응하고, 각 서브밴드에 대한 상기 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치는 복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들을 이용해 생성된 G의 다항 근사치를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  11. DSL 시스템은 복수의 DSL 회선들을 포함하고, 제1 송신기 및 제1 수신기를 포함하는 제1 DSL 회선을 포함하여 각 DSL 회선은 수신기에 결합된 송신기를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    복수의 DSL 회선들에서 데이터를 전송하기 위해 사용되는 DSL 톤들의 주파수 밴드 안의 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    각 서브밴드 안에서 상기 DSL 톤들의 서브셋을 확인하는 단계로, 여기서 상기 DSL 톤들의 서브셋 안의 DSL 톤들의 수는 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 수의 절반을 넘지 않으며;
    상기 제1 송신기로부터 상기 제1 수신기로 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 제1 수신기에서 수신하는 단계;
    FEXT 간섭을 나타내는 계산된 에러 신호를 상기 제1 수신기에서 각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋 안의 각 DSL 톤에 대한 상기 제1 전송기로 전송하는 단계;
    상기 제1 수신기에 의해 전송된 상기 계산된 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치를 상기 제1 전송기에서 생성하는 단계;
    복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들에 기초하여 각 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 함수의 근사치를 상기 제1 전송기에서 생성하는 단계;
    어떠한 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋의 일부가 아닌 DSL 톤들에 대한 대략적인 FEXT 제거 계수치들을 생성하기 위해, 상기 근사치를 상기 제1 전송기에서 사용하는 단계; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 및 상기 대략적인 FEXT 제거 계수치들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 상기 제1 전송기에서 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 근사치는 선형 근사치 또는 다항 근사치인 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  13. DSL 시스템은 복수의 다운스트림 단 모뎀들에 결합된 DSLAM을 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 복수의 다운스트림 단 모뎀들에 상기 DSLAM으로부터 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 전송된 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 제1 다운스트림 단 모뎀에서 테스트 신호 출력 데이터를 수신하는 단계;
    상기 제1 다운스트림 단 모뎀에서 상기 DSLAM으로 제1 주파수 밴드 안의 각 복수의 서브밴드들 안의 DSL 톤들의 서브셋 안의 각 DSL 톤에 대한 FEXT 간섭을 나타내는 에러 신호를 전송하는 단계;
    상기 다운스트림 단 모뎀으로부터의 복수의 에러 신호들에 대응하는 복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들을 업스트림 단 장치에서 생성하는 단계;
    상기 복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들에 기초하여 각 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 근사치를 상기 업스트림 단 장치에서 생성하는 단계;
    각 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋의 일부가 아닌 상기 주파수 밴드 안의 DSL 톤들에 대한 대략적인 FEXT 제거 계수들을 생성하기 위해, 상기 FEXT 제거 계수 근사치를 상기 업스트림 단 장치에서 사용하는 단계; 및
    상기 복수의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들 및 상기 대략적인 FEXT 제거 계수들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 상기 업스트림 단 장치에서 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 업스트림 단 장치는 상기 DSLAM을 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 업스트림 단 장치는 DSL 신호들에 벡터 프로세싱을 수행하도록 구성된 복수의 벡터화 모듈들을 더 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  16. 다운스트림 주파수 밴드를 이용하여 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법에 있어서,
    CPE 모뎀에서 DSLAM으로 다운스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋에 대한 FEXT 표현 에러 신호들을 전송하는 단계로, 여기서 DSL 톤들의 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 다운스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 90% 를 넘지 않으며;
    상기 DSLAM에서 상기 CPE 모뎀에 의해 전송된 상기 에러 신호들에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들을 계산하는 단계;
    상기 DSLAM에서 상기 다운스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋의 일부가 아닌 모든 DSL 톤들에 대한 FEXT 제거 계수들의 근사치를 유도하는 단계; 및
    DSL 벡터화 모듈에서 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들 및 상기 FEXT 제거 계수 근사치를 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  17. 업스트림 주파수 밴드를 이용하여 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법에 있어서,
    DSLAM에 업스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋에 대한 FEXT 표현 에러 신호들을 제공하는 단계로, 여기서 DSL 톤들의 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 업스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 90% 를 넘지 않으며;
    상기 DSLAM에서 상기 제공된 에러 신호들에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들을 계산하는 단계;
    상기 DSLAM에서 상기 업스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋의 일부가 아닌 모든 DSL 톤들에 대한 FEXT 제거 계수들의 근사치를 유도하는 단계; 및
    DSL 벡터화 모듈에서 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들 및 상기 FEXT 제거 계수 근사치를 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 근사치는 선형 근사치이고, i) 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 및 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수로부터의 선을 정의하는 기울기를 포함하는 선 정의 셋, 및 ii) 완전 정밀도 FEXT 제거 계수, 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수로부터의 선을 정의하는 기울기 및 선 오프셋 값을 포함하는 선 정의 셋 중 하나가 벡터 DSL 프로세싱에 연결되는 데 사용하기 위해 저장되는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 근사치는 다항 근사치인 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, DSL 톤들의 상기 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 다운스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 절반을 넘지 않는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  21. 제 16 항에 있어서, DSL 톤들의 상기 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 다운스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 25%를 넘지 않는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  22. 제 17 항에 있어서, DSL 톤들의 상기 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 업스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 절반을 넘지 않는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  23. 제 17 항에 있어서, DSL 톤들의 상기 서브셋 안의 톤들의 수는 상기 업스트림 주파수 밴드 안의 DSL 톤들의 수의 25%를 넘지 않는 DSL 시스템에서 벡터 DSL을 수행하는 방법.
  24. 디지털 가입자회선(DSL) 시스템은 복수의 DSL 회선들을 이용해 복수의 고객 댁내 장치(CPE) 모뎀들에 결합된 DSL 엑세스 멀티플렉서(DSLAM)를 포함하고, 상기 복수의 CPE 모뎀들은 제1 CPE 모뎀을 포함하고 있는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 DSLAM으로부터 상기 복수의 CPE 모뎀들로 데이터를 전송하는 데 사용되는 다운스트림 주파수 밴드 안에서 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    각 서브밴드 안에서 기저점 DSL 톤을 확인하는 단계;
    상기 복수의 DSL 회선들에서 상기 DSLAM으로부터 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 제1 CPE 모뎀에서 수신하는 단계;
    원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 기저점 에러 신호를 상기 제1 CPE 모뎀에서 계산하는 단계로, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송되는 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j에 의해 수신되는 테스트 신호 출력 데이터에 기초하며 각 DSL 톤 k는 기저점 DSL 톤이며;
    상기 계산된 기저점 에러 신호를 상기 DSLAM으로 상기 제1 CPE 모뎀에서 전송하는 단계;
    상기 제1 CPE 모뎀에 의해 전송되는 상기 계산된 기저점 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수치 Gij(k)를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    제1 서브밴드에 대하여, 상기 DSLAM에서 상기 제1 서브밴드의 상기 기저점에 기초하여 차이값들 Δij(m)를 생성하는 단계로, 여기서 각 DSM 톤 m은 상기 기저점이 아닌 상기 제1 서브밴드 안의 다른 톤이며; 및
    상기 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수치들 및 상기 차이값들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  25. 디지털 가입자회선(DSL) 시스템은 복수의 DSL 회선들을 이용해 복수의 고객 댁내 장치(CPE) 모뎀들에 결합된 DSL 엑세스 멀티플렉서(DSLAM)를 포함하고, 상기 복수의 CPE 모뎀들은 제1 CPE 모뎀을 포함하고 있는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 제1 CPE 모뎀으로부터 상기 DSLAM으로 데이터를 전송하는 데 사용되는 업스트림 주파수 밴드 안에서 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    각 서브밴드 안에서 기저점 DSL 톤을 확인하는 단계;
    상기 복수의 CPE 모뎀들로부터 상기 DSLAM으로 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 DSLAM에서 수신하는 단계;
    원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 기저점 에러 신호를 상기 DSLAM에서 계산하는 단계로, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송되는 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j에 의해 수신되는 테스트 신호 출력 데이터에 기초하며 각 DSL 톤 k는 기저점 DSL 톤이며;
    상기 계산된 기저점 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수치 Gij(k)를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    제1 서브밴드에 대하여, 상기 DSLAM에서 상기 제1 서브밴드의 상기 기저점에 기초하여 차이값들 Δij(m)를 생성하는 단계로, 여기서 각 DSM 톤 m은 상기 기저점이 아닌 상기 제1 서브밴드 안의 다른 톤이며; 및
    상기 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수치들 및 상기 차이값들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 각각의 Δij(m)은 다음 중 하나를 나타내는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법:
    톤 m에 대한 상기 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수치와 완전 정밀도 중간 톤 FEXT 제거 계수치 사이의 차이;
    톤 m에 대한 선형 근사 FEXT 제거 계수치와 완전 정밀도 중간 톤 FEXT 제거 계수치 사이의 차이;
    톤 m에 대한 다항 근사 FEXT 제거 계수치와 완전 정밀도 중간 톤 FEXT 제거 계수치 사이의 차이;
    톤 m에 대한 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치와 톤 m-1에 대한 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치 사이의 증가적 차이;
    톤 m에 대한 선형 근사 FEXT 제거 계수 에러값과 톤 m-1에 대한 선형 근사 FEXT 제거 계수 에러값 사이의 증가적 차이로, 여기서 계수 에러값은 주어진 DSL 톤에 대한 계수값의 선형 근사치와 완전 정밀도 계수값 사이의 차이이다; 또는
    톤 m에 대한 다항 근사 FEXT 제거 계수 에러값과 톤 m-1에 대한 다항 근사 FEXT 제거 계수 에러값 사이의 증가적 차이로, 여기서 계수 에러값은 주어진 DSL 톤에 대한 계수값의 다항 근사치와 완전 정밀도 계수값 사이의 차이임.
  27. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 각각의 Δij(m)는 톤 m에 대한 상기 FEXT 제거 계수치와 톤 m 이전 톤에 대한 상기 FEXT 제거 계수치 사이의 차이를 나타내는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 CPE 모뎀이 복수의 중간 DSL 톤들에 대한 차이 에러 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고, 각각의 중간 DSL 톤은 기저점 DSL 톤이 아닌 톤이고, 각각의 차이 에러 신호는 각 중간 DSL 톤과 상기 중간 DSL 톤과 동일한 서브밴드 안에 있는 상기 기저점 DSL 톤 사이의 차이를 나타내는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 DSLAM이 복수의 중간 DSL 톤들에 대한 차이 에러 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 각각의 중간 DSL 톤은 기저점 DSL 톤이 아닌 톤이고, 각각의 차이 에러 신호는 각각의 중간 DSL 톤과 상기 중간 DSL 톤과 동일한 서브밴드 안에 있는 상기 기저점 DSL 톤 사이의 차이를 나타내는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  30. 제 24 항에 있어서, 상기 CPE 모뎀이 복수의 증가값들을 계산하는 단계로, 여기서 각각의 증가값은 제1 기저점 에러 신호와 차이 에러 신호 사이의 차이를 나타내고, 상기 차이 에러 신호는 기저점 DSL 톤이 아닌 DSL 톤에 대응하며;
    상기 CPE 모뎀이 상기 증가값들을 상기 DSLAM으로 전송하는 단계; 및
    상기 제1 서브밴드에 대하여, 상기 DSLAM이 상기 제1 서브밴드에 대응하는 상기 CPE 모뎀으로부터 수신한 어떠한 증가값들에 기초하여 상기 차이값들 Δij(m)을 생성하는 단계를 더 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  31. 제 24 항에 있어서, 상기 DSLAM이 차이값들 Δij(m)을 생성하는 단계는,
    상기 DSLAM이 DSL 톤들 m에 대한 FEXT 누화 간섭 계수들을 나타내는 상기 제1 CPE 모뎀으로부터의 완전 정밀도 에러 신호들을 사용하는 단계;
    상기 DSLAM이 DSL 톤들 m에 대한 FEXT 누화 간섭 계수들을 나타내는 상기 제1 CPE 모뎀으로부터의 완전 정밀도 차이 에러 신호들을 사용하는 단계;
    상기 DSLAM이 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수값들에 기초하여 선형 근사치를 계산하고 사용하는 단계;
    상기 DSLAM이 완전 정밀도 기저점 FEXT 제거 계수값들에 기초하여 다항 근사치를 계산하고 사용하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  32. 디지털 가입자회선(DSL) 시스템은 복수의 DSL 회선들을 이용해 복수의 고객 댁내 장치(CPE) 모뎀들에 결합된 DSL 엑세스 멀티플렉서(DSLAM)를 포함하고, 상기 복수의 CPE 모뎀들은 제1 CPE 모뎀을 포함하고 있는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 DSLAM으로부터 상기 복수의 CPE 모뎀들로 데이터를 전송하는 데 사용되는 다운스트림 주파수 밴드 안에서 복수의 DSL 톤 서브밴드들을 확인하는 단계로, 여기서 서브밴드 각각은 복수의 DSL 톤들을 포함하며;
    제1 서브밴드 안에서 하나 이상의 기저점 DSL 톤들을 확인하는 단계;
    상기 복수의 DSL 회선들에서 상기 DSLAM으로부터 테스트 신호 입력 데이터를 전송하는 단계;
    상기 테스트 신호 입력 데이터에 기초하여 테스트 신호 출력 데이터를 상기 제1 CPE 모뎀에서 수신하는 단계;
    상기 제1 서브밴드 안의 각 기저점에 대한 기저점 에러 신호를 상기 제1 CPE 모뎀에서 계산하는 단계로, 각 기저점 에러 신호는 원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내고, Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송되는 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j에 의해 수신되는 테스트 신호 출력 데이터에 기초하며 각 DSL 톤 k는 기저점 DSL 톤이며;
    상기 제1 서브밴드에 대한 상기 계산된 기저점 에러 신호들을 상기 DSLAM으로 상기 제1 CPE 모뎀에서 전송하는 단계;
    상기 제1 CPE 모뎀에 의해 전송되는 각각의 상기 계산된 기저점 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치 Gij(k)를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    생성된 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치 Gij(k)에 기초하여 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치를 상기 DSLAM에서 생성하는 단계;
    상기 DSLAM에서 상기 근사치에 기초하여 차이값들 Δij(m)를 생성하는 단계로, 여기서 각 DSM 톤 m은 상기 기저점이 아닌 상기 제1 서브밴드 안의 다른 톤이며; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수치들 및 상기 차이값들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 시스템을 작동시키는 방법.
  33. DSL 주파수 밴드를 복수의 서브밴드들로 분할하는 단계;
    각 서브밴드 안에서 DSL 톤들의 서브셋을 선택하는 단계;
    DSL 톤들의 상기 서브셋에 대한 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들을 계산하는 단계;
    DSL 톤들의 상기 서브셋의 일부가 아닌 모든 DSL 톤들에 대한 FEXT 제거 계수들의 근사치를 유도하는 단계; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들 및 상기 근사치를 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 DSL 주파수 밴드는 업스트림 주파수 밴드이고, 상기 벡터 DSL 프로세싱은 수신단 벡터화인 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 DSL 주파수 밴드는 다운스트림 주파수 밴드이고, 상기 벡터 DSL 프로세싱은 송신단 벡터화인 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  36. DSL 주파수 밴드를 복수의 서브밴드들로 분할하는 단계;
    제1 서브밴드 안에서 기저점 DSL 톤을 선택하는 단계;
    상기 제1 서브밴드의 상기 기저점 DSL 톤에 대한 완전 정밀도 FEXT 제거 계수를 계산하는 단계;
    상기 기저점 DSL 톤이 아닌 상기 제1 서브밴드 안의 중간 DSL 톤들에 대한 FEXT 제거 계수들의 차이값 표현들을 유도하는 단계로, 중간 DSL 톤은 상기 제1 서브밴드 안의 상기 기저점 DSL 톤이 아닌 다른 DSL톤이며; 및
    상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 및 상기 차이값 표현들을 이용해 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 제1 서브밴드에 대한 중간 DSL 톤 FEXT 제거 계수의 차이값 표현 각각은 상기 제1 서브밴드의 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수에 더해지는 증가값인 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 제1 서브밴드에 대한 제1 중간 DSL 톤 FEXT 제거 계수의 차이값 표현 각각은 상기 제1 중간 DSL 톤에 앞서는 DSL 톤의 FEXT 제거 계수에 더해지는 증가값인 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  39. 제 36 항에 있어서, 하나 이상의 완전 정밀도 FEXT 제거 계수들에 기초하여 FEXT 제거 계수 함수의 근사치를 생성하는 단계; 및
    하나 이상의 상기 중간 DSL 톤들에 대한 대략적인 FEXT 제거 계수들을 유도하기 위해 상기 근사치를 사용하는 단계를 더 포함하는 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 방법.
  40. 복수의 CPE 모뎀들에 결합된 DSLAM을 포함하는 벡터 DSL 시스템에 있어서, 상기 벡터 DSL 시스템은 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위해 구성되는 벡터 DSL 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서, 벡터 DSL 프로세싱은 상기 DSLAM에 결합된 복수의 회선 카드들에 결합되어 있는 벡터화 모듈에 의해 수행되는 벡터 DSL 시스템.
  42. 제 41 항에 있어서, 회선 카드 각각은,
    복수의 DSL 모뎀들 및 상기 복수의 DSL 모뎀들 각각에 결합된 회선 카드 벡터 라우터를 포함하고, 각각의 DSL 모뎀은 복수의 DSL 포트들을 포함하고, 각각의 DSL 포트는 DSL 회선에 결합되어 있고,
    상기 벡터화 모듈은,
    복수의 벡터화 모듈 벡터 라우터들 및 복수의 벡터 프로세서들을 포함하고, 각각의 벡터화 모듈 벡터 라우터는 다른 회선 카드 벡터 라우터에 결합되어 있으며, 각각의 벡터 프로세서는 각각의 벡터화 모듈 벡터 라우터에 결합되고, 복수의 벡터 프로세싱 장치들을 포함하며,
    각각의 벡터 프로세싱 장치는 i) DMT 톤들의 셋에 대한 복수의 모뎀들 안의 모든 모뎀들, 또는 ii) 복수의 모뎀들의 서브셋으로부터의 데이터를 벡터 프로세스하도록 구성되어 있고, 상기 서브셋은 상기 벡터 DSL 시스템 안의 주요 누화 방해자를 포함하고, 벡터 프로세싱 장치에 의한 벡터 프로세싱은 누화 간섭을 보상하는 벡터 DSL 시스템.
  43. 제 1 항에 있어서, CPE 모뎀에서 DSLAM으로 전송되는 FEXT 관련 데이터는 감소된 메모리 형식 안의 데이터를 포함하는 방법.
  44. 제 1 항에 있어서, 벡터 DSL 프로세싱을 수행하는 데 사용되는 FEXT 관련 데이터는 감소된 메모리 형식 안에 저장된 데이터를 포함하고, 감소된 메모리 형식은 근사치들, 차이값들, 증가값들 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  45. 감소된 메모리 벡터 DSL 시스템에 있어서,
    제1 CPE 모뎀을 포함하는 복수의 CPE 모뎀들에 결합된 DSLAM을 포함하고, 상기 DSLAM은 상기 복수의 CPE 모뎀들에 테스트 신호 입력 데이터를 전송하도록 구성되며;
    상기 제1 CPE 모뎀은 원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 에러 신호를 계산하도록 구성되며, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대하여 DSL 회선 i에서 전송된 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j 상의 상기 제1 CPE 모뎀에 의해 수신된 테스트 신호 출력 데이터에 기초하고, 각각의 DSL 톤 k는 다운스트림 DSL 주파수 밴드의 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋 안에 있으며;
    상기 제1 CPE 모뎀은 상기 DSLAM으로 상기 계산된 에러 신호를 전송하도록 더 구성되며;
    상기 DSLAM은 상기 제1 CPE 모뎀에 의해 전송되는 상기 계산된 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값 Gij(k)를 생성하도록 구성되며;
    상기 DSLAM은 복수의 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값들 Gij(k)에 기초하여 각각의 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치를 생성하도록 더 구성되며;
    상기 DSLAM은 근사치 FEXT 제거 계수 값들 Gij(m)을 생성하기 위해 근사를 사용하며, 여기서 각각의 DSL 톤 m은 상기 서브밴드들 중 하나의 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있지 않으며; 및
    상기 DSL 시스템은 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값들 및 상기 근사치 FEXT 제거 계수 값들을 이용하여 벡터 DSL 프로세싱을 수행하도록 구성되어 있는 감소된 메모리 벡터 DSL 시스템.
  46. 감소된 메모리 벡터 DSL 시스템에 있어서,
    제1 CPE 모뎀을 포함하는 복수의 CPE 모뎀들에 결합된 DSLAM을 포함하고, 상기 제1 CPE 모뎀은 상기 DSLAM에 테스트 신호 입력 데이터를 전송하도록 구성되며,
    상기 DSLAM은,
    원단 누화(FEXT) 간섭 계수 Hij(k)를 나타내는 에러 신호를 계산하도록 구성되며, 여기서 Hij(k)는 DSL 톤 k에 대한 DSL 회선 i에서 전송된 테스트 신호 입력 데이터 및 DSL 회선 j 상의 상기 DSLAM에 의해 수신된 테스트 신호 출력 데이터에 기초하고, 각각의 DSL 톤 k는 업스트림 DSL 주파수 밴드의 서브밴드 안의 DSL 톤들의 서브셋 안에 있으며;
    상기 계산된 에러 신호에 대응하는 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값 Gij(k)를 생성하도록 구성되어 있고; 및
    복수의 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값들 Gij(k)에 기초하여 각각의 서브밴드에 대한 FEXT 제거 계수 함수 G의 근사치를 생성하도록 구성되어 있으며;
    상기 DSLAM은 근사치 FEXT 제거 계수 값들 Gij(m)을 생성하기 위해 근사를 사용하며, 여기서 각각의 DSL 톤 m은 상기 서브밴드들 중 하나의 DSL 톤들의 서브셋들 중 하나 안에 있지 않으며; 및
    상기 DSL 시스템은 상기 완전 정밀도 FEXT 제거 계수 값들 및 상기 근사치 FEXT 제거 계수 값들을 이용하여 벡터 DSL 프로세싱을 수행하도록 구성되어 있는 감소된 메모리 벡터 DSL 시스템.
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