KR101653433B1 - 자기-유도 원단 크로스토크를 완화시키는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

자기-FEXT(far-end crosstalk)에 대한 시스템 및 방법이 기술되어 있다. 한 방법은, 그 중에서도 특히, 입력 신호의 하나 이상의 순간 특성(instantaneous characteristic)을 결정하는 단계를 포함하고, 하나 이상의 순간 특성은 입력 신호의 진폭 및 입력 신호의 에너지 레벨 중 하나 이상을 포함한다. 이 방법은 하나 이상의 순간 특성에 따라 제거할 하나 이상의 외란체(disturber)를 선택하는 단계를 추가로 포함하고, 하나 이상의 외란체를 선택하는 단계는 DMT(discrete multi-tone) 심볼별(per-DMT symbol)로 수행된다.

Description

자기-유도 원단 크로스토크를 완화시키는 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MITIGATING SELF-INDUCED FAR-END CROSSTALK}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2009년 2월 27일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Instantaneous Partial Self-FEXT Cancellation and Precoding in VDSL Using Received/Transmit Symbol Energy Information at the CO(CO에서 수신/전송 심볼 에너지 정보를 사용하여 VDSL에서의 순간 부분 자기-FEXT 제거 및 프리코딩)"인 미국 가특허 출원 제61/156,361호(참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)를 기초로 우선권을 주장한다 본 출원은 또한 2009년 2월 27일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Off Diagonal Architecture of DSM3 Processor"인 미국 가특허 출원 제61/156,381호(역시 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)를 기초로 우선권을 주장한다.

VDSL 시스템에서, 전송률을 제한하는 주요 인자들 중 하나의 인자는 자기-FEXT(self-induced far-end crosstalk)로 인한 것이다. 일반적으로, 자기-FEXT를 완화시키는 장치는 CO-중심적이고, aDSM-3 세션에 수반되는 상이한 포트들에 걸친 신호 협력(signal cooperation)[신호 벡터화(signal vectoring)라고도 함]을 필요로 한다. 벡터화는 CO(central office, 교환국)가 벡터화된 사용자의 전송 및 수신 심볼에 액세스할 수 있게 해준다. 따라서, 업스트림 및 다운스트림 방향 둘다에서 FEXT 제거는 일반적으로 CO에서 수행된다. 그렇지만, 이용가능한 컴퓨팅 리소스가 제한되어 있을 수 있고, 따라서 CO가 처리할 수 있는 계산 복잡도 레벨이 제한된다.

N이 벡터화된 사용자의 수를 나타낸다고 가정한다. 완전한 자기-FEXT 제거 방식은 DMT 심볼 기간마다 차수(N²)의 계산을 필요로 한다. 주목할 점은, 관여된 톤(tone)의 총수가 거의 4,096이고, 단지 10명의 벡터화된 사용자가 있는 경우, 완전한 자기-FEXT 제거를 위한 복잡도 레벨은 초당 수십억 플롭스(flops) 정도라는 것이다. 게다가, FEXT 완화 장치에서의 전력 소모도 역시 FEXT 완화 알고리즘의 복잡도에 비례한다. 당업자라면 임의의 완전한 자기-FEXT 제거에 수반되는 이러한 복잡도가 현재 이용가능한 규소로 만족될 수 없다는 것을 잘 알 것이다. 그에 따라, 자기-FEXT 완화를 수행하고 데이터 전송률을 향상시키기 위해 교환국(central office)에서 이용가능한 계산 리소스를 최적으로 이용할 필요가 있다.

본 발명은 자기-유도 원단 크로스토크를 완화시키는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

간략하게 기술하면, 일 실시예는, 그 중에서도 특히, 톤별(per-tone) FEXT(far-end crosstalk) 완화를 수행하는 방법이다. 이 방법은 입력 신호의 하나 이상의 순간 특성(instantaneous characteristic)을 결정하는 단계를 포함하고, 이 특성은 입력 신호의 진폭 레벨 및 입력 신호의 에너지 레벨 중 적어도 하나를 포함한다. 이 방법은 입력 신호의 하나 이상의 순간 특성에 따라 완화를 위해 입력 신호를 처리할지를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 완화를 위해 입력 신호를 처리할지의 결정에 기초하여, 완화를 위해 입력 신호가 처리된다.

다른 실시예는 입력 신호의 하나 이상의 순간 특성을 결정하는 단계를 포함하고, 하나 이상의 순간 특성은 입력 신호의 진폭 및 입력 신호의 에너지 레벨 중 하나 이상을 포함한다. 이 방법은 하나 이상의 순간 특성에 따라 제거할 하나 이상의 외란체(disturber)를 선택하는 단계를 추가로 포함하고, 하나 이상의 외란체를 선택하는 단계는 DMT(discrete multi-tone) 심볼별(per-DMT symbol)로 수행된다.

다른 실시예는 하나 이상의 외란체에 대한 순간 특성을 도출하도록 구성된 추정기(estimator)를 포함하는 시스템이다. 이 시스템은 순간 특성에 따라 제거할 하나 이상의 외란체를 선택하는 선택기를 추가로 포함하며, 이 선택기는 순간 특성을 임계값과 비교하도록 구성되어 있다. 이 시스템은 또한 선택된 외란체에 대해서만 FEXT 완화를 수행하는 FEXT(far-end crosstalk) 완화기(mitigator)를 포함한다.

이하의 도면 및 상세한 설명을 살펴보면, 본 개시 내용의 다른 시스템, 방법, 특징 및 이점이 당업자에게 명백하거나 명백하게 될 것이다. 모든 이러한 부가의 시스템, 방법, 특징 및 이점이 이 설명 내에 포함되고 본 개시 내용의 범위 내에 포함되며, 첨부된 특허청구범위에 의해 보호되는 것으로 보아야 한다.

본 발명에 따르면, 자기-유도 원단 크로스토크를 완화시키는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

본 개시 내용의 많은 측면이 이하의 도면을 참조하면 더 잘 이해될 수 있다. 도면 내의 구성요소가 꼭 축척대로 되어 있는 것은 아니며, 그 대신에 본 개시 내용의 원리를 명확하게 설명하는 것에 중점을 두고 있다. 게다가, 도면에서, 유사한 참조 번호는 몇개의 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 가리킨다.
도 1은 DSL 시스템에서 통상적으로 겪는 다양한 유형의 크로스토크를 나타낸 도면.
도 2는 교환국이 복수의 송수신기를 포함하는 DSL 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 벡터화된 다운스트림 PMD 계층의 예시적인 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 도시된 벡터화된 업스트림 PMD 계층의 예시적인 실시예를 나타낸 도면.
도 5는 피해자의 수신기에서 겪게 되는, 외란체 입력 및 피해자 사용자에 대한 그의 영향을 나타낸 도면.
도 6은 부분 자기-FEXT 제거를 위한 성상점(constellation point)을 선택하는 실시예를 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 도시된 바와 같이, 부분 FEXT 제거를 위한 외란체 입력을 선택하는 데 이용될 수 있는 결정 경계(decision boundary)의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 8은 동일한 진폭 및 상이한 위상을 갖는 2개의 상이한 교차 결합 채널을 통한 하나의 외란체의 자기-FEXT의 투영을 나타낸 도면.
도 9는 AWGN 배경 노이즈의 레벨에 가깝거나 그보다 작은 레벨로 자기-FEXT의 기여를 감소시키기 위해 입력 신호의 순간 레벨을 사용하여 부분 자기-FEXT 제거를 수행한 결과를 나타낸 도면.
도 10a는 의사 부동 소수점 형식으로 저장된 계수가 실수 값 및 허수 값으로 확장되는 프리코더 또는 제거기 유닛의 한가지 가능한 구현을 나타낸 도면.
도 10b는 정규화된 계수가 추출되어 곱셈기 입력에 제시되는 다른 구현을 나타낸 도면.
도 11a 내지 도 11c는 도 10b에 나타낸 아키텍처에 기초한 프리코더 또는 제거기 유닛의 다른 가능한 구현을 나타낸 도면.
도 12는 입력 데이터의 실수 부분 및 허수 부분 둘다가 0일 때 영 출력(zero output)을 가능하게 해주는 하드웨어 회로가 추가된 도 10a, 도 10b, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 복소 곱셈기의 한가지 가능한 구현을 나타낸 도면.
도 13a는 다수의 외란체의 데이터 입력 간에 멀티플렉싱되는 곱셈기 회로의 한가지 가능한 구현을 나타낸 도면.
도 13b는 각각의 개별 외란체의 결합 계수를 다수의 피해자 사용자로 정렬하는 실시예를 나타낸 도면.
도 14a는 2명의 DSL 사용자 N 및 M의 DSL PHY 장치에 대한 프리코더 및 연관된 인터페이스의 일반 아키텍처를 나타낸 도면.
도 14b는 비대각 프리코더 아키텍처(off-diagonal precoder architecture)라고 하는 자기-FEXT 프리코더 아키텍처 상에서 대역폭의 감소가 어떻게 실현될 수 있는지를 나타낸 도면.
도 14c는 2명의 DSL 사용자 N 및 M의 DSL PHY 장치에 대한 업스트림 제거기 및 연관된 인터페이스의 일반 아키텍처를 나타낸 도면.
도 14d는 비대각 제거기 아키텍처(off-diagonal canceller architecture)라고 하는 자기-FEXT 제거기 아키텍처 상에서 대역폭의 감소가 어떻게 실현될 수 있는지를 나타낸 도면.
도 15는 도 2에 도시된 다양한 구성요소를 실행하는 장치의 실시예를 나타낸 도면.
도 16은 도 2의 시스템에서 부분 자기-FEXT 제거를 수행하는 프로세스의 실시예에 대한 상위-레벨 흐름도.
도 17은 2개의 독립적인 데이터 스트림을 디매핑(demapping)하기 전에 이중 FFT 블록의 출력이 톤별(per-tone)로 결합되는 2x2 MIMO 수신기의 예시적인 실시예를 나타낸 도면.
도 18은 톤별 주파수 영역 반향 제거기의 예시적인 실시예를 나타낸 도면.

본 개시 내용의 다양한 측면을 요약하였지만, 이제부터 도면에 예시된 본 개시 내용의 설명을 상세히 참조할 것이다. 본 개시 내용이 이들 도면과 관련하여 기술될 것이지만, 본 개시 내용을 본 명세서에 개시된 실시예 또는 실시예들로 제한하려는 것은 아니다. 그와는 반대로, 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 본 개시 내용의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 대안, 수정 및 등가물을 포함하는 것으로 보아야 한다.

당업자라면 잘 알 것인 바와 같이, 크로스토크는 디지털 가입자 회선(DSL) 시스템에서의 보편적인 노이즈 소스이다. 도 1은 DSL 시스템에서 통상적으로 겪는 다양한 유형의 크로스토크를 나타낸 것이다. 간단함을 위해, 교환국(CO)(110)은 2개의 가입자 회선을 통해 2 고객 댁내 장치(customer premises equipment, CPE)(104, 108) 세트와 통신을 하는 2개의 송수신기(102, 106)를 포함한다. 송수신기(102)는 CPE(104)와 통신을 하고, 송수신기(106)는 CPE(108)와 통신을 한다. 설명을 위해, CO 송수신기(106) 및 CPE(108)로부터의 CO 송수신기(102) 또는 CPE(104)로의 크로스토크에 대해 기술한다. 그렇지만, 전송 신호의 근단 반향(near-end echo)인, 업스트림 경로 및 다운스트림 경로 둘다에서 동일한 가입자 회선 상의 송신기와 수신기 사이에도 간섭이 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

"원단(far-end)"이라는 용어는 간섭 소스가 수신측으로부터 멀리 떨어져 있는 시나리오를 말하고, "근단(near-end)"이라는 용어는 간섭 소스가 수신측에 가까이 있는 시나리오를 말한다. 예를 들어, 화살표(112)로 나타낸 간섭은 다운스트림 통신에 연결된 송수신기(106)에 의해 발생되어 CPE(104)에 의해 수신되는 노이즈를 나타낸다. "피해자 사용자"의 "피해자"라는 용어는 크로스토크가 있는지 검사되는 회선 또는 회로를 말하고, "외란체"라는 용어는 크로스토크의 소스를 말한다. 노이즈가 수신측으로부터 멀리 떨어져 발생되기 때문에, 이것은 다운스트림 원단 크로스토크(far-end crosstalk, FEXT)라고 한다. 이와 마찬가지로, 화살표(114)로 나타낸 간섭은 업스트림 근단 크로스토크(near-end crosstalk, NEXT)를 나타낸다. 화살표(116)로 나타낸 간섭은 업스트림 FEXT를 나타내고, 화살표(118)로 나타낸 간섭은 다운스트림 NEXT를 나타낸다. 상세하게는, FEXT는 VDSL에서의 보편적인 노이즈 소스이다. 그에 따라, 당업계에서 FEXT를 완화시키는 것과 같은, 상기한 결점 및 부적절을 해결해야 하는 다양한 필요성이 있다.

도 2는 CO(230)가 송수신기(240a, 240b, 240c)로 나타낸 복수의 송수신기를 포함하는 DSL 시스템(200)을 예시한 것이다. 송수신기는 개별적인 가입자 회선을 통해 각각 CPE(210a, 210b, 210c)에 연결되어 있다. 동 도면에서, 각각의 가입자 회선은 그의 업스트림 경로 및 다운스트림 경로로 분할된다. 송수신기(240a-240c)에 대한 다운스트림 경로는 각각 화살표(202a, 202b, 202c)로 표시되어 있다. 이와 유사하게, 송수신기(240a, 240b, 240c)에 대한 업스트림 경로는 각각 화살표(204a, 204b, 204c)로 표시되어 있다. 이 도면에서, M개의 벡터화 가능(vectoring enabled) CPE 중 단지 3개만이 CPE(210a, 210b, 210c)로 나타내어져 있다.

신호가 CO(230)로부터 DSL 루프로 다운스트림으로 전송될 때, 하나의 다운스트림 CO 송신기로부터 인접한 CPE 수신기로 일정 양의 에너지가 누설되고, 그로써 인접한 수신기에 원하지 않는 FEXT를 야기한다. FEXT를 해결하기 위해, 벡터화 가능 CPE에 연결된 송수신기는 벡터화된 물리 매체 의존적(physical medium dependent, PMD) 다운스트림(DS) 계층(220)에 의해 표시되는 MIMO(multiple input multiple output) 프리코딩 신호의 형태로 정보를 공유하고 전송을 조정할 수 있는 송신기를 가진다.

도 3은 도 2의 벡터화된 PMD DS 계층(220)의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 각각의 송수신기에 있어서, PMD 계층(220)은 각각의 송수신기에서 매퍼(mapper)(304a, 304b, 304c)와 IFFT(306a, 306b, 306c) 사이에 삽입된 MIMO 프리코더(320)를 갖는 도 3에 도시된 것과 비슷하다. 도 2의 송수신기(240a, 240b, 240c)에 대한 상세한 다운스트림 PMD 계층은 각각 PMD 계층(330a, 330b, 330c)으로 표시되어 있다. 이들은 성상 매퍼(constellation mapper)(304a, 304b, 304c)에 대한 사용자 데이터를 변환하는 직렬-병렬 변환 블록(302a, 302b, 302c)은 물론, IFFT 출력을 변환하여 시간 영역 처리 블록(310a, 310b, 310c)에 제공하는 병렬-직렬 변환 블록(308a, 308b, 308c)을 포함한다. 일반적으로, MIMO 프리코더(320)의 목적은 가입자 회선에의 원하지 않는 FEXT의 추가를 송신기에서 보상하는 것이다. 프리코딩(또는 사전-제거)는 전송 데이터 샘플(즉, 다운스트림 전송 성상점이라고 하는 CO측의 매퍼 출력)을 입력으로 받아서, CO측의 IFFT에 입력하기 위한 사전-보상된 데이터 샘플을 출력하는 행렬 연산[프리코더 행렬(340)로 나타냄]에 의해 수행된다. 벡터화된 그룹 내의 원단 수신기 각각에서의 FEXT가 제거되도록 사전-보상이 수행된다. 프리코딩이 효과적이기 위해서는, 프리코더 행렬(340)이 벡터화된 DMT 시스템의 모든 부반송파 간에 완전한 독립성을 제공하도록, 송신기 출력에서 모든 사용자의 데이터 심볼이 동기화되고 정렬되어 있어야 한다.

DMT 심볼의 적절한 동기화 및 정렬에 의해, 프리코더 동작이 벡터화된 그룹 내의 모든 사용자에 걸쳐 각각의 부반송파에 대한 행렬 곱셈으로 보여질 수 있다. 일반적으로, 부반송파별 프리코더 계수는 벡터화된 사용자들 간에 존재하는 FEXT 결합 채널 행렬(coupling channel matrix)의 역(inverse)으로 수렴한다. FEXT 결합 채널 분석 단계 후에 프리코더 계수의 도출이 수행될 수 있으며, 그 동안에 기지의 신호 시퀀스가 잘 결정된 패턴으로 각각의 송신기에 의해 전송된다. 최적의 프리코딩 행렬을 도출하는 추가의 상세는 2007년 8월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/845,040호(참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에서 찾아볼 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 신호가 CPE(210a, 210b, 210c)로부터 DSL 루프로 업스트림 전송될 때, 특정 양의 에너지가 하나의 업스트림 CPE 송신기로부터 인접한 CO 수신기 내로 사실상 주입되고, 그로써 인접한 수신기 내에 원하지 않는 업스트림 FEXT 신호를 야기한다. 업스트림 방향에서 FEXT를 해결하기 위해, 벡터화 가능 CPE에 연결된 업스트림 CO 수신기는 벡터화된 물리 매체 의존적(physical medium dependent, PMD) 업스트림 계층(250)에 의해 표시되는 MIMO(multiple input multiple output) 제거 신호의 형태로 정보를 공유하고 수신을 조정할 수 있는 수신기를 가진다.

도 4는 도 2의 벡터화된 업스트림(US) PMD 계층(250)의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 각각의 수신기에 대해, 도 4의 PMD 계층(250)은 FFT(406a, 406b, 406c)와 FEQ(405a, 405b, 405c) 사이에 삽입된 MIMO 제거기(420)를 포함한다. 대안의 실시예에서, MIMO 제거기(420)는 FEQ(405a, 405b, 405c)와 디매퍼(demapper)(404a, 404b, 404c) 사이에 삽입된다. 일반적으로, MIMO 제거기(420)는 수신기에서 가입자 회선 상의 원하지 않는 FEXT에 대해 보상을 수행한다. 제거는 데이터 샘플(즉, FFT 성상 출력 또는 FEQ 성상 출력)을 수신하고 FEQ 또는 디매퍼에 입력하기 위한 보상된 데이터 샘플을 출력하는 행렬 연산[제거기 행렬(440)로서 도시됨]에 의해 수행된다.

벡터화된 그룹 내의 수신기 각각에서의 FEXT가 제거되도록 보상이 수행된다. 제거가 효과적이기 위해서는, 제거기 행렬(440)이 벡터화된 DMT 시스템의 모든 부반송파 간에 완전한 독립성을 제공하도록, 수신기 출력에서 모든 사용자의 데이터 심볼이 동기화되고 정렬되어 있어야 한다. 도 2의 송수신기(240a, 240b, 240c)에 대한 상세한 업스트림 PMD 계층은 각각 PMD 계층(430a, 430b, 430c)으로 표시되어 있다. 이들은 시간 영역 처리 블록(410a, 410b, 410c)에서 처리되는 시간 영역 데이터를 변환하여 FFT 블록에 제공하는 직렬-병렬 변환 블록(302a, 302b, 302c)은 물론, 디매퍼 출력을 사용자 데이터로 변환하는 병렬-직렬 변환 블록(402a, 402b, 402c)도 포함한다.

벡터화를 가능하게 해주는 한 측면은 정확하게 말하면 전송된 및 수신된 DMT 심볼의 정렬 및 동기화이다. 송신기의 정렬의 결과로서, 수신된 DMT 심볼은 벡터화 가능 CO 및 CPE에서 동기화된다. 이 정렬은 CO(230)에 의해 제어되고, 동기 동작을 위해 필요하며, M개의 벡터화 가능 사용자 간의 직교성을 보장해준다. 벡터화 그룹 내의 모든 사용자의 동기화 및 정렬에 의해 달성되는 직교성은 톤별로 MIMO 채널을 단순화하는 것을 가능하게 해준다. 환언하면, DSL OFDM/DMT 신호가 넓은 대역폭에 걸쳐 확장되어 있지만, 순환 프리픽스(cyclic prefix)로 인한 채널의 순환 성질(circulant nature) 때문에, 등가의 MIMO 시스템은 독립적인 톤으로 볼 수 있는 N개의 주파수 채널을 포함한다.

그 결과, 임의의 외란체와 임의의 피해자 사용자 사이의 FEXT 결합 전달 함수는 임의의 주어진 톤에서 간단한 복소 계수로 보일 것이다. 자기-FEXT 프리코딩 또는 제거 문제를, 정의된 일련의 복소 입력 값을 1-탭 복소 채널 계수(one-tap complex channel coefficient)에 대한 입력으로서 갖는 톤별 문제로 간단화시키는 이 직교성 특성은 본 명세서에 기술된 바와 같이 입력 신호 에너지에 기초한 순간 제거 개념을 이용하는 데 중요하다. 게다가, 다수의 외란체가 하나의 피해자 사용자에 영향을 주는 경우, 자기-FEXT 제거 문제에서 나타낸 바와 같이, 이 개념이 다중-입력/단일-출력 시스템에 적용될 수 있지만, 기술된 실시예는 또한 단일-입력/단일-출력 시스템에서 구현될 수 있다.

주어진 벡터화된 사용자에 대해 CO(230)에서 모든 주파수에 걸쳐 효과적인 자기-FEXT(far-end crosstalk) 제거를 수행하여, 자기-FEXT를 경험하는 동일한 벡터화된 피해자에 대해 어느 한 방향에서 총 데이터 전송률이 최대화되도록 하는 다양한 실시예가 기술되어 있다. 일부 실시예에서, 부분 자기-FEXT 제거는 결합 및 입력 신호 레벨에 기초하여 시스템 내의 사용자를 정렬하는 것을 수행하는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, FEXT 제거는 각각의 외란체에 대해 각자의 외란체 각각의 입력을 처리해야 하는지 여부의 결정이 행해지는 선택 단계(selection phase)를 포함한다. 각각의 결정은 다른 외란체에 의한 기여분에 독립적으로 행해진다. 이러한 실시예에 따르면, 선택 단계에 대해 임계값 방식(threshold approach)이 구현된다. 평균 입력 신호 에너지 레벨, 결합 채널의 진폭, 및 부분 FEXT 제거가 수행된 후의 잔류 FEXT의 목표 레벨(이들로 제한되지 않음)을 포함하는 임계값을 결정하기 위해 다양한 구성요소가 사용된다. 강조해 둘 점은, 부분 자기-FEXT 제거의 다양한 실시예의 결과, 전력 소모가 감소되고 계산 리소스의 멀티플렉싱 또는 공유가 가능하게 된다. 다른 실시예는 또한 데이터 대역폭 요구사항의 감소를 제공하며, 이에 대해서는 이후에 더 상세히 기술할 것이다.

주어진 벡터화된 피해자에 대해, 자기-FEXT로 인한 노이즈의 평균 전력은, 외란체의 평균 전송 심볼 전력에 부가하여, 피해자와 외란체 사이의 결합의 함수이다. 이 관찰로부터, 부분 제거 방식에서, 피해자 사용자에 대한 외란체의 평균 전송 전력 및 결합에 기초하여, 어느 외란체를 처리할지의 선택을 수행하는 회선 선택 알고리즘이 도출된다. 이 선택은 덜 빈번한 시간 간격으로 수행될 것으로 예상되는데, 그 이유는 사용자의 수, 각각의 외란체의 평균 전송 에너지, 및 피해자 사용자에 대한 외란체의 상대 기여분이 시간상 느리게 변하는 것으로 가정되기 때문이다. 다양한 실시예에서, DMT 심볼별로 주어진 피해자에 대한 특정 톤에서 제거되어야만 하는 외란체를 선택하기 위해, 외란체의 순간 전송 에너지의 변동은 물론, 결과적으로 수신되는 에너지도 고려된다.

주목할 점은, 예를 들어, 이용가능한 리소스가 주어진 경우 최적의 성능 목적을 달성하기 위해, 관련 부분 제거 문제가 이용가능한 계산 리소스에 따라 FEXT 제거를 수행하기 위한 톤을 지능적으로 선택하는 것("톤 선택"이라고 함)을 수반한다는 것이다. 게다가, 회선 선택 및 톤 선택이 공동으로 수행될 수 있다. 그렇지만, 어느 톤에 대해 어느 외란체를 제거할지를 결정하는 회선 선택 알고리즘 및 톤 선택 알고리즘 둘다는, 모든 DMT 심볼에서 사전-선택된 입력의 실제 크로스토크 제거를 수행하는 동안, 통계 평균의 관점에서 피해자에 대한 외란체의 에너지 결합에만 의존한다. 환언하면, 모든 DMT 심볼에 대해, 외란체로부터 피해자로의 순간 FEXT의 양이 외란체의 순간 성상 에너지(instantaneous constellation energy) 및 결합의 크기 둘다의 함수라는 사실에 상관없이, 각각의 DMT 심볼에서 주어진 피해자에 대해 동일한 소정의 외란체 세트가 제거된다. 외란체의 평균 전송 전력이 일정하고 사전에 고정되어 있지만, 주목할 점은 순간 심볼 에너지(instantaneous symbol energy)가 변한다는 것이다.

비제한적인 일례로서, 최저 순간 성장점 에너지(원점에 가장 가까운 성상점에 대응함)에 대한 최고 순간 성상점 에너지(가장 바깥쪽 성상점에 대응함)의 비가 16,129, 즉 42 dB인 14-비트/빈 QAM 성상을 생각해보자. 그에 따라, 직교 시스템에서의 주파수별 1-탭 복소 곱셈 연산으로서 표현될 수 있는 대응하는 자기-FEXT 채널의 출력은 순간 에너지 레벨이 동일한 42 dB 범위만큼 변하는 것을 경험할 것이다. 따라서, 주목할 점은, 양 외란체가 동일한 평균 성상 에너지로 전송하고 있더라도, 제2 외란체와 비교하여 피해자에 대해 더 약한 FEXT 결합을 갖는 제1 외란체가 더 높은 레벨의 순간 FEXT를 피해자에 주입하는 것이 가능하다는 것이다. 기술된 다양한 실시예는 순간 FEXT를 고려하고, 결합 값은 물론 전송 심볼의 에너지에 기초하여, 정렬을 수행한다. 이것에 기초하여, 순간 FEXT 전력에 따라 FEXT 제거가 수행된다.

결합 값 및 전송 심볼의 에너지에 기초하여 외란체를 정렬하는 것에 부가하여, 일부 실시예는 각각의 외란체의 전송 심볼을 독립적으로 고려하는 것에 관한 것이다. 이것은 동시에 다른 사용자들의 전송 심볼의 자기-FEXT 기여분 또는 피해자가 경험할 것으로 예상되는 배경 노이즈 레벨과 비교한 그 개별 사용자의 전송 심볼의 자기-FEXT에 대한 상대 기여분에 기초하여 달성될 수 있다. 또한, 강조해 둘 점은, 기술된 실시예가 주어진 톤에 대한 결합에만 기초한 회선 선택을 포함하는 종래의 방식과 비교할 때 더 높은 SNR 이득을 제공한다.

다양한 실시예가 다양한 전송 또는 수신 심볼 에너지의 더 많은 순간 계산 및 비교를 수반하기 때문에, 일반적으로 데이터 전송률에서의 이득과 이 이득을 달성하는 데 필요한 부가의 온라인 계산 간에 트레이드오프가 있다. 그에 따라, 대안의 실시예는 결합에 기초한 오프라인 결정 및 다양한 외란체의 심볼 에너지에 기초한 간단한 온라인 결정 둘다의 조합에 관한 것이다. 이와 관련하여, 저복잡도 아키텍처를 제안함으로써 순간 FEXT의 계산으로 인해 추가된 복잡도가 고려된다.

다양한 실시예가, 피해자와 외란체 간의 결합 및 이들의 순간 전송 입력 신호 레벨이 주어진 경우 다양한 벡터화된 사용자로부터의 입력 데이터 간의 공용 리소스를 멀티플렉싱함으로써, 고정된 계산 리소스가 주어진 경우 시스템의 성능을 극대화시키는 것에 관한 것이지만, 강조해 둘 점은, 이 결과 또한 전력 소모 감소, 데이터 전송 감소, 및 입력 데이터가 주어진 임계값 미만일 때 계산 리소스를 필요로 하는 대역폭 요구사항 감소가 얻어진다는 것이다. 이들 목적(예를 들어, 전력 소모 감소, 대역폭 감소)가 상이한 구현을 통해 달성될 수 있다.

입력 데이터의 레벨을 고려하는 것에 의한 부분 FEXT 제거에 관한 실시예가, 입력 신호가 넓은 동적 범위(예를 들어, QAM 성상)를 갖고 대응하는 결합 채널이 단일-탭 복소 또는 실수 계수로 표현되는 다른 시스템에서 구현될 수 있다. 결합 채널의 이러한 특징은 반송파 간의 직교성에 의해 톤별 등가 모델(per-tone equivalent model)이 얻어지는, OFDM이 구현되는 시스템에서 통상적인 것이며, 여기서 각각의 주파수 빈은 다른 주파수 빈과 독립적으로 평가될 수 있다.

비제한적인 일례로서, 부분 제거를 이용하는 것에 관한 다양한 실시예는 CO 또는 CPE(customer premises equipment)측에 있는 이중 회선 수신기 내의 (2x2) MIMO 수신기에서는 물론, 그의 입력 QAM 신호가 특정 임계값을 초과하는 경우 한 방향의 모든 입력 QAM 톤의 다른 방향의 대응하는 수신기 톤에 대한 영향을 철저히 제거하는 중복 주파수 영역 반향 제거기(overlap frequency domain echo canceller)에서도 구현될 수 있다. 도 17은 2개의 독립적인 데이터 스트림을 디매핑(demapping)하기 전에 이중 FFT 블록(1704, 1712)의 출력이 톤별(per-tone)로 결합되는 2x2 MIMO 수신기(1700)의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 2x2 MIMO 수신기는, 한 채널의 다른 채널에 대한 간섭을 차감하는 한 세트의 교차-결합 계수 Cm,c(1706d) 및 Cc,m(1706c)와 함께, 한 세트의 2개의 직접 경로 계수 FEQm(1706a) 및 FEQc(1706b)를 포함한다. 도 17에서, 이중 채널 수신기는 또한 직접 채널 둘다의 시간 영역 처리 블록(1702a, 1702b)에서 처리된 시간 영역 데이터를 변환하여 FFT 블록에 제공하는 직렬-병렬 변환 블록(1702a, 1702b)은 물론, 디매퍼(1708a, 1708b)의 출력을 사용자 데이터로 변환하는 병렬-직렬 변환 블록(1710a, 1710b)도 포함한다.

2개의 DSL 쌍(DSL pair)을 통한 조정된 전송(coordinated transmission)을 포함하는 응용에서, 간섭 채널은 통상적으로 대응하는 직접 채널보다 훨씬 작은 크기를 갖는다. 부분 제거의 실시예는 다른 채널에 독립적으로 각각의 채널의 결합 계수 Cm,c 및 Cc,m와 연관된 임계값의 결정 및 각각의 주파수에서 2개의 독립적인 직접 채널에서 달성될 목표 잔류 부분 제거(target residual partial cancellation) 또는 배경 노이즈에 기초하여 2x2 MIMO 수신기에서 구현될 수 있다. 각각의 채널의 각각의 톤에서의 FFT 출력이 각자의 직접 채널의 전송 신호와 연관된 잠재적으로 큰 성상 크기의 사용으로 인해 큰 동적 스윙을 나타낼 때, 교차-결합 계수에 대한 입력도 역시 큰 동적 스윙을 나타낸다. 부분 제거 방식의 적용은 결합 계수 Cm,c 및 Cc,m와의 곱셈에 의해 다른 채널에 대한 제거를 위해 처리되도록 2개의 각자의 소정의 임계값을 초과하는 FFT 출력의 성상점을 고려하는 것을 포함한다. 입력 신호를 선택적으로 처리함으로써, 다른 채널에 대한 각각의 채널의 목표 잔류 간섭 노이즈 레벨(target residual interference noise level)을 여전히 가능하게 해주면서, 전력 감소 및 리소스 공유의 다양한 이점이 가능하게 된다.

이와 유사하게, 입력 QAM 신호의 입력 신호 레벨에 기초한 자기-FEXT 프리코더 또는 제거기에 대해 본 명세서에 기술된 개념이 톤별로 1-탭 반향 제거기 계수를 포함하는 주파수 영역 반향 제거기의 제거 프로세스에 적용될 수 있다. 도 18은 전이중 주파수 중복 시스템(full duplex frequency overlap system)에서 동일한 주파수에 위치하는 대응하는 수신 톤(received tone)에 대한 각각의 전송 톤(transmit tone)과 연관된 송신기 성상 신호의 영향을 제거하도록 설계되어 있는 톤별 주파수 영역 반향 제거기의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 톤별 주파수 영역 반향 제거기(1820)는 전송 매퍼(1804)의 출력을 수신하고 FEQ(1838)의 출력에 영향을 주는 자기-반향(self-echo)의 복제본을 발생하며, FEQ(1838)의 출력으로부터 자기-반향의 복제본이 차감된다. 대안의 실시예에서, 자기-반향의 복제본의 차감은 FEQ(1838) 이전에 FFT 블록(1836)의 출력에서 각각의 톤에 대해 행해진다.

도 18을 참조하면, 수신 경로에서, 송수신기(1800)는 시간 영역 처리 블록(1832)에서 처리되는 시간 영역 데이터를 변환하는 직렬-병렬 변환 블록(1834)은 물론, 디매퍼(1740)의 출력을 사용자 데이터로 변환하는 병렬-직렬 변환 블록(1842)도 포함한다. 전송 경로에서, 송수신기는 사용자 데이터를 변환하여 매퍼(1804)에 제공하는 직렬-병렬 변환 블록(1802)은 물론, IFFT 블록(1806)의 출력을 변환하여 시간 영역 블록(1810)에 제공하는 병렬-직렬 변환 블록(1808)도 포함한다. 부분 제거 방식의 적용이, 한편으로는 전송 톤 및 대응하는 수신 톤의 반향 결합 계수에 의해 그리고 다른 한편으로는 부분 제거 이후의 목표 잔류 반향 노이즈 레벨 또는 수신 톤에서 달성될 목표 배경 노이즈에 의해 결정되는 임계값에 대한 그의 레벨에 따라 전송 성상 신호의 선택적인 처리에서 모든 톤에 대해 포함된다. 다시 말하지만, 입력 신호를 선택적으로 처리함으로써, 톤 상의 대응하는 수신 신호에 대한 각각의 전송 신호의 목표 잔류 반향 노이즈 레벨(target residual echo noise level)을 여전히 가능하게 해주면서, 전력 감소 및 리소스 공유의 다양한 이점이 가능하게 된다.

다운스트림 자기-FEXT 완화의 경우, 모든 벡터화된 사용자의 전송 심볼이 FEXT 프리코더에서 이용가능하다. 전송 심볼은 도 3의 매퍼(304a, 304b, 304c)의 출력에 의해 표현된다. 매퍼의 출력은 프리코더 입력에 제공되기 전에 톤별 스케일링 인자(per-tone scaling factor)가 적용될 수 있다. 일반적으로, 매핑 기능은 이 톤별 스케일링을 포함하는 것으로 해석되어야만 한다. 따라서, 주어진 톤에 대해, 전송 에너지의 정량화가 다양한 사용자에 대한 전송 성상점의 표현의 실수 부분 및 허수 부분의 최상위 비트(most significant bit, MSB)의 위치에 기초하여 수행될 수 있다. 다른 대안으로서, 성상 매핑을 발생하는 데 사용되는 데이터 비트의 값은 입력 신호의 복소 평면에서 에너지 또는 진폭을 정량화하는 데 사용될 수 있다. 특정의 톤에서의 업스트림 자기-FEXT 제거의 경우, CO 수신기에서 수신 심볼만이 바로 이용가능하다. 주파수 영역 등화기 이후에 자기-FEXT 제거가 수행되면, 제거 프로세스가 부분 제거를 위한 입력으로서 이 복소 신호를 고려해야 하는지를 판정하기 위해, 수신된 성상 신호의 에너지 레벨이 평가될 것이다. 프리코더 경우에, 에너지 정량화가 지정된 임계값에 대한 성분별(즉, 실수 및 허수) 크기 비교로 간단화될 수 있으며, 이는 구현 복잡도의 감소라는 이점을 제공하는데, 그 이유는 이러한 방식이 기본적으로 그의 고정 소수점 표현에서 지정된 임계값에 의해 결정되는 주어진 위치를 넘어서 임의의 유효 비트(significant bit)가 있는지를 판정하는 것을 포함하기 때문이다. 임계값 판정은 또한 관심의 주파수에서의 자기-FEXT 채널 계수의 실수 및 허수 진폭은 물론, 피해자 사용자에 대한 외란체의 입력 신호를 제거하는 것을 목표로 하는 목표 잔류 자기-FEXT 레벨과 연관되어 있을 수 있다.

다른 대안으로서, 도 4에 예시된 바와 같이, 제거기에 대한 입력이 주파수 영역 등화기 이전에서 취해지는 업스트림 자기-FEXT 제거 방식에서, 순간 외란체 선택을 위한 에너지 정량화 프로세스는 FFT 출력에 수신된 복소 신호의 표현의 실수 부분 및 허수 부분에 기초한다. 에너지 정량화도 역시 지정된 임계값에 대한 성분별(실수 및 허수) 크기 비교로 간단화될 수 있으며, 이 임계값도 역시 관심의 주파수에서의 자기-FEXT 채널 계수의 실수 및 허수 진폭은 물론, 피해자 사용자에 대한 외란체의 입력 신호를 제거하는 것을 목표로 하는 목표 잔류 자기-FEXT 레벨에 의해 판정될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 부분 FEXT 제거는 입력 성상 심볼의 입력 신호 레벨 및/또는 등가의 자기-FEXT 채널 응답의 크기 및/또는 특정의 관심 톤에서의 피해자에 대한 외란체 신호의 제거 후에 원하는 목표 잔류 자기-FEXT 레벨에 기초한다. 앞서 논의한 바와 같이, 제거 프로세스에서 외란체 입력의 사용에 대한 이 판정이 주어진 피해자에 대한 모든 다른 외란체와 독립적으로 행해질 수 있거나, 2개 이상의 외란체가 관심의 주파수에서 피해자에 영향을 주고 있는 경우, 피해자 사용자에 대한 다른 외란체들의 입력 및 그 각자의 채널 결합 계수의 정보를 사용하여 공동으로 행해질 수 있다. 후자의 경우에, 제거될 외란체를 선택하는 데 FEXT 결합도 고려하기 위해, 다양한 사용자에 대한 가중된 순간 에너지(여기서, 가중치는 FEXT 결합에 비례함)를 비교하는 것에 기초한 방법이 이용될 수 있다. 여기서도 역시, 보다 간단한 구현을 실시하기 위해 에너지 대신에 성분별 크기가 사용될 수 있다. 이들 방법 둘다에서, FEXT 제거는 주로 외란체의 입력에 기초하며, 외란체의 가중된 에너지 또는 진폭은 모든 외란체 중 처음 몇개의 최고 레벨 중의 것이다. 그에 따라, 제1 외란체 세트보다 적은 자기-FEXT의 상대 기여분을 갖는 외란체의 입력이 FEXT 제거 프로세스로부터 무시될 수 있다.

이제부터, 피해자의 수신기에서 보게 되는, 외란체 입력 및 피해자 사용자에 대한 그의 영향을 나타낸 도 5를 참조한다. 이 비제한적인 일례에서, 외란체 입력은 자기-FEXT 채널(504)을 통해 교차 결합되는 128-점 QAM 성상(128-point QAM constellation)(502)으로 표현되고, 여기서 4 QAM 신호로서 표현되는 피해자 신호(506)에 중첩된다. (수신기에서의 직접 채널 등화 후의) 4 QAM 성상이 외란체와 연관된 자기-FEXT 노이즈와 함께 나타내어져 있다. 수신 신호의 분포가 자기-FEXT 없는 AWGN 노이즈 레벨에 의해 영향을 받는 동일한 4 QAM 성상점과 비교된다. 다양한 실시예에서, 부분 제거 프로세스의 목적은 자기-FEXT의 레벨을 배경 노이즈 레벨보다 작은 레벨로 감소시키는 것이다. 제거 프로세스에서 고려되는 외란체의 입력 신호를 판정하기 위해 적용되는 임계값은 입력 신호의 성상점의 에너지에 기초할 수 있고, 따라서 성상 입력 신호(constellation input signal) 상의 반경으로서 적용될 수 있다. 상세하게는, 이 반경 미만의 성상점은 제거 프로세스에 대한 입력으로서 고려되지 않을 것인 반면, 반경 외부에 있는 성상점은 부분 제거 프로세스에서 고려될 것이다.

이제 도 6을 참조하면, 자기-FEXT 교차 결합 및 제거 프로세스가 나타내어져 있다. 자기-FEXT가 FEXT 채널을 통해 피해자 사용자에 교차 결합되는 동안, 프리코더 또는 제거기는 1-탭 복소 프리코더 또는 1-탭 복소 제거기를 통해 외란체의 자기-FEXT 신호의 추정치를 피해자의 전송 또는 수신 신호로부터 차감함으로써 자기-FEXT의 제거를 수행한다. 도 6은 부분 제거 프로세스에서 고려될 성상점, 상세하게는 정의된 원(652) 외부에 있는 성상점을 일례로서 나타낸 것이다. 부분 자기-FEXT 제거 프로세스의 결과로서, 얼마간의 잔류 자기-FEXT 신호가 피해자 회선 상에 남아 있을 것이다. 잔류 자기-FEXT 신호의 양은 부분 제거 프로세스에서 고려되는 입력 신호의 반경에 비례한다. 도 7에 예시된 바와 같이, 부분 제거 프로세스에서 외란체 입력을 이용할지를 결정하는 데 사용되는 결정 경계가, 원, 정사각형, 직사각형 또는 별표, 또는 기타 정의된 결정 경계(이들로 제한되지 않음)를 비롯한, 다수의 형상으로 구현될 수 있다. 결정 경계가 입력 성상의 x-축 및 y-축, 또는 임의의 다른 더 복잡한 결정 경계에 적용된다. 강조해 둘 점은, 결정될 임계값이 입력 성상의 x-축 및 y-축을 따라 상이할 수 있다는 것이다. 그렇지만, 외란체 성상의 대칭성은 x-축 및 y-축을 따라 동일한 임계값이 적용되어야 한다는 것을 암시한다.

도 8은 동일한 진폭 및 상이한 위상을 갖는 2개의 상이한 교차 결합 채널을 통한 하나의 외란체의 자기-FEXT의 투영을 나타낸 것이다. 한 채널(802)은 외란체의 회전을 유발하지 않는 반면, 다른 채널(804)은 π/4의 시계 방향 회전을 유발한다. 피해자 사용자에 자기-FEXT가 존재하는 것으로 인해 유발되는 오차의 x 및 y 방향의 분포가, 2개의 채널(802, 804)에 대해 각각, 동일한 레벨의 AWGN 노이즈의 분포와 비교하여 예시되어 있다. 크로스토크 채널에 의해 유입되는 회전에 기초하여 자기-FEXT에 의해 유발된 오차의 분산이 다를 것이다. 그에 따라, 결정된 임계값은 크로스토크 채널의 감쇠의 크기 뿐만 아니라 교차 결합의 위상도 고려할 수 있다.

도 9에 예시된 바와 같이, 입력 신호의 순간 레벨을 사용하여 부분 자기-FEXT 제거를 수행하는 목적은 자기-FEXT의 기여를, 자기-FEXT 없는 환경에서 피해자 사용자가 경험하는 AWGN 배경 노이즈의 레벨에 가깝거나 그보다 작은 레벨로 감소시키는 것이다. 자기-FEXT 균일 분포가 가우시안 분포로 근사화될 수 있는 한, 자기-FEXT 제거 후의 오차 신호의 분포는 분산

이 자기-FEXT 없는 환경의 분산

에 가깝도록 되어 있어야 한다. 다양한 실시예에서, 부분 제거 프로세스에서 특정의 성상점 입력이 이용되는지의 결정은 x 및 y-축을 따른 입력 성상 입력 신호를 일련의 소정의 임계값과 비교하는 것을 포함하며, 이 임계값은 자기-FEXT 크로스토크 결합 계수의 실수 및 허수 차원의 상대 진폭에 의존한다. 일부 실시예에서, 이 비교는 입력 신호 자체의 실수 성분 및 허수 성분의 진폭의 비교 이전에 또는 이후에 수행된다.

기술된 개념을 추가로 설명하기 위해, 다음과 같은 것들을 고려한다. 먼저, (X+jY)가 주어진 사용자에서 자기-FEXT 제거기에 대한 성상점의 복소 입력을 나타낸다고 하고, C = Cr + jCi가 입력 신호(X + jY)에 잠재적으로 곱해질 수 있는 제거기 계수를 나타낸다고 하자. 다양한 실시예에 따르면, 실수 프리코딩된 출력 Sr = (XCr - YCi) 또는 허수 출력 성분 Si =(XCi + YCr)이 특정의 임계값 미만인지를 판정하는 것에만 기초하여 제거하기 위한 외란체를 선택하기 위해 복잡도가 낮은 방법이 구현될 수 있다. 다음과 같은 시나리오를 생각해보자. 먼저, X>>Y이고 Cr>>Ci라고 가정한다. 이 경우에, Sr = (XCr - YCi) ~= XCr>>Si =(XCi + YCr)이고, Cr에 대한 X의 상대 진폭만이 특정의 입력 신호를 고려할지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.

한편, X>>Y이고 Cr = Ci인 경우, Sr = (XCr - YCi) ~= XCr~= Si =(XCi + YCr) ~=XCi이다. 여기서, 입력 신호를 고려할지 여부를 결정하는 데 Max (Cr, Ci)에 대한 X의 상대 진폭이 사용될 수 있다. 마지막으로, X>>Y이고 Cr<<Ci인 경우, Sr = (XCr - YCi)<<Si =(XCi + YCr) ~=XCi이다. 이 경우에, 입력 신호를 고려할지 여부를 결정하는 데 Ci에 대한 X의 상대 진폭만이 사용될 수 있다. X<<Y인 경우 대응하는 일련의 결과가 이와 유사하게 얻어질 수 있다. 상기 방법은 일반적으로 구현하기 쉬운데, 그 이유는 실수 성분 및 허수 성분의 크기의 비교가 통상적으로 값의 고정 소수점 표현에서 최상위 비트의 위치를 결정하는 것을 포함하기 때문이다. 다양한 실시예에서 상이한 결정 프로세스가 구현될 수 있다.

FEXT 제거 프로세스에서 입력 신호 레벨을 고려하기 위해 사용되는 앞서 기술된 임계값은 입력 신호의 에너지와 연관되어 있을 수 있고, 따라서 성상 입력 신호 상의 반경으로서 적용될 수 있다. 이 반경 내에 있는[즉, 임계값(652) 미만의] 성상점은 FEXT 제거 프로세스에 대한 입력으로서 고려되지 않을 것인 반면, 반경 외부에 있는 성상점은 FEXT 제거 프로세스에서 고려될 것이다. 주목할 점은, 일부 실시예에서, 입력 성상의 x-축 및 y-축에 대해 임계값이 상이할 수 있다는 것이다. 일부 실시예에서, 프리코더 및/또는 제거기는 1-탭 복소 곱셈기로서 구현될 수 있다. 그에 따라, 이러한 실시예는, 수신된 성상점의 실수 및 허수 성분 상대 진폭을 비교하여, 제거기 계수의 실수 성분(cr) 및 허수 성분(ci)의 상대 진폭(그리고 어쩌면 부호)을 알아내는 것을 수반하는 대안의 심볼 선택 프로세스를 포함할 수 있다.

임계값을 결정하는 다양한 방식에 대해 이제부터 기술한다. 한 방식은 그 특정의 주파수에서 피해자 사용자에 영향을 주는 배경 노이즈 성분의 진폭에 대해 부분 FEXT 제거를 수행한 후에 남은 잔류 자기-FEXT의 상대 레벨을 고려한다. 피해자 사용자에 영향을 주는 배경 노이즈는 가우시안 노이즈인 것으로 가정되는 반면, 잔류 자기-FEXT는 알고 있는 자기-FEXT 결합 채널 계수 및 알고 있는 입력 신호에 의해 결정되는 확률 프로세스이다. 알고 있는 입력 신호는 x-축 및 y-축을 따라 임계값에 의해 정의되는 경계 내에 있는 성상점으로 제한된다.

얻어지는 신호가 가우시안 신호와 제한된 지원을 갖는 균일 분포 신호(uniformly distributed signal)의 합이기 때문에, 얻어지는 신호가 그 자체로 가우시안은 아니지만, 얻어지는 신호가 가우시안 신호에 의해 근사화될 수 있으며, 얻어지는 신호의 분산은 2개의 신호의 분산과 같다. 부분 제거 프로세스의 x 및 y 입력에 대한 임계값의 도출은 얻어지는 신호의 노이즈 분산이 피해자 사용자 성상에서 특정 SNR(signal-to-noise ratio) 및 BER(bit error rate)을 만족시키기 위해 x-축 및 y-축을 따라 독립적으로 필요한 분산 미만이도록 결정되어야 한다. 임계값을 결정하는 다른 방식은 모든 외란체의 기여로 인한 각각의 빈(또는 신호 에너지)에서의 FEXT의 확률 밀도 함수(pdf)를 고려한다. 결합된 자기-FEXT가 특정 레벨 미만이도록 임계값이 결정된다.

이하의 실시예는 자기-FEXT 프리코더, 제거기 곱셈 연산의 전력 소모의 감소를 달성하기 위해 기술된 부분 제거 기법을 적용하는 것을 예시한 것이다. 먼저, 주목할 점은, 통상적인 자기-FEXT 신호 레벨이 수신기에서 보게 되는 피해자의 신호의 레벨보다 15 내지 20 dB 또는 그 이상만큼 낮을 것이라는 것이다. 99% FEXT 결합 크기가 하기 식에 의해 주어지며:

여기서, f는 주파수(단위: Hz)이고 d는 루프 길이(단위: 미터)이다. 비제한적인 일례로서, f = 3 MHz이고 d = 300m인 것으로 가정한다. 이 시나리오에서, FEXT 결합의 크기가 8.26x10^-3 미만일 확률이 0.99일 것이다. 300 m AWG26 번들(bundle)을 공유하는 5 사용자 시스템으로부터 하기의 결합 행렬(coupling matrix)이 얻어진다. 결합 분산(coupling dispersion)은 99% 최악 경우 조건에 대한 dB 값으로 표현된다. 이는 실제로 직접 채널 신호 레벨보다 아주 낮은 FEXT 결합 전달 함수를 경험할 가능성이 얼마나 되는지를 나타낸다.

피해자 사용자의 직접 채널 신호 레벨과 비교하여 FEXT 신호 레벨이 상대적으로 약한 것(relative weakness)은 비교적 작은 크기를 갖는 프리코더 및 제거기의 계수를 산출할 것인데, 그 이유는 이들이 에너지-정규화된 입력 신호를 곱하기 때문이다. 그에 따라, 다양한 실시예에서, 복소 프리코더 또는 제거기 계수 Cr + jCi는 통상적으로 1 부호 비트, E 지수 비트(exponent bit), 및 M 가수 비트(mantissa bit)를 갖는 의사 부동 소수점 형식으로 코딩될 것이다. E 지수 비트의 결정은 가수 비트가 구간 [-1, 1]에 있는 정규화된 값을 표현하도록 되어 있다. 그렇게 함으로써, 복소 프리코더 또는 제거기 계수 Cr + jCi는 정규화된 복소 값 (cr+jci) 및 실수 진폭 C'의 곱 C'*(cr+jci)으로 표현될 수 있다. 고정 소수점 2의 보수 곱셈 구현에서, 이 곱은 통상적으로 시프터와 그에 뒤이은 정규화된 복소 곱셈으로서 구현될 것이다. 자기-FEXT 채널 및 프리코더 또는 제거기 값이 (직접 채널 피해자 신호와 비교하여) 외란체의 신호를 감소시키기 때문에, 이 시프터는 감쇠에 대응하는 다운시프트 연산(downshifting operation)이다.

이제부터, 의사 부동 소수점 형식으로 저장된 계수가 2 단계 프로세스에서 실수 값 및 허수 값 Cr + jCi로 확장되는 프리코더 또는 제거기 유닛의 구현을 나타낸 도 10a를 참조한다. 이것은, 외란체 QAM 입력 데이터와 곱해지기 전에, 다운시프터(601, 603)로 전달되어 지수로 표현되는 수와 같은 양만큼 다운시프트되는 정규화된 계수(cr+jci)의 계수 추출기(608)에 의한 추출을 포함한다. 피해자에 대한 외란체 신호의 교차 결합을 보상하기 위해, 복소 곱셈기(602)의 복소 출력이 반올림기(rounder)(605, 607)를 통해 피해자 직접 채널의 성분에 가산되거나 그로부터 감산될 것이다. 도 10b는, 다운시프터(601, 603)가 외란체 입력 데이터를 정규화된 계수와 곱해지기 전에 지수로 표현되는 수와 같은 양만큼 직접 다운시프트하는 동안, 정규화된 계수(cr+jci)가 저장소로부터 추출되어 곱셈기(602) 입력에 제공되는 실시예를 나타낸 것이다. 출력 결과는 도 10a에서의 출력 결과와 동일하며, 여기서 외란체의 입력 데이터 대신에 계수가 다운시프트된다.

앞서 기술한 바와 같이, 특정 임계값 미만의 입력 데이터를 무시하는 개념이 다운시프트 연산에 의해 자동으로 달성된다는 것이 계수를 다운시프트하기보다는 입력 데이터를 다운시프트하는 것의 이점이라는 것에 주목한다. 다운시프트 연산의 결과로서, 지수와 연관된 임계값 미만의 임의의 데이터가 곱셈기 입력에 0으로서 제공될 것이다. 다양한 실시예는, 내부 레지스터를 토글하지 않고 영 입력 신호(zero input signal)가 피연산자들 중 하나로서 제공될 때마다 상수 0을 출력하게 될 연관된 하드웨어를 갖는 곱셈기를 포함할 수 있고 전력 소모 감소로부터 이득을 볼 수 있다. 환언하면, X+jY 성상 입력 신호가 임계값 미만일 때마다, 다운시프트 연산은 X' + jY' 입력을 생성하여 곱셈기에 제공할 것이고, 그의 실수 부분 및/또는 허수 부분에는 어떤 유효 비트도 남아 있지 않다.

X' 및 Y' 입력 데이터 둘다가 0일 때 내부 및 외부 레지스터를 토글하는 일 없이 상수 0 값을 출력하게 될 복소 곱셈기(602)는 그의 연산에서 전력을 절감할 것이며, 결합된 다운시프트 및 복소 곱셈기는 도 6에 예시되어 있는 입력 신호 선택 프로세스를 구현할 것이다. 음영 처리된 박스(이 박스의 경계는 임계값에 의해 결정됨) 외부에 있는 성상점만이 부분 제거 프로세스에서 고려될 것이다. 입력 데이터의 실수 부분 및 허수 부분 둘다가 0일 때 영 출력을 가능하게 해주는 하드웨어 회로가 추가된 복소 곱셈기의 한가지 가능한 구현을 나타낸 도 12를 간략히 참조한다.

기술된 다양한 실시예는 피해자 사용자에 영향을 주는 자기-FEXT 외란체의 상대 레벨을 이용한다. 자기-FEXT 결합 계수를 의사 부동 소수점 형식으로 코딩하는 것과 주어진 외란체와 피해자 사이의 결합의 감쇠와 직접 관련되어 있는 각각의 입력 외란체 데이터의 다운시프트를 위해 대응하는 지수를 적용하는 것은 효과적으로 각각의 외란체 입력 데이터에 대해 상이한 임계값이 설정될 수 있게 해준다. 이 외란체별 임계값은 사실상 각각의 외란체에 의해 피해자 사용자에 대해 유발되는 잔류 자기-FEXT의 양을 균등화시킬 것이며, 그로써 부분 제거의 목표를 달성한다. 지금까지 기술된 다양한 실시예는 주로 모든 외란체와 주어진 피해자 간의 결합의 상대 진폭을 고려하지만, 배경 노이즈의 기여 레벨과 비교하여 피해자 사용자에서 달성되어야 하는 목표 잔류 FEXT 노이즈 레벨을 명시적으로 고려하지 않는다. 이제부터 기술하는 실시예는 그 측면을 고려한다.

부분 FEXT 제거 방식의 어떤 실시예에서, 제거되지 않은 피해자 회선 상의 잔류 자기-FEXT 신호의 양은 제거기 또는 프리코더에 의해 처리되는 최저 출력 신호 값에 의해 결정된다. 이것에 기초하여, 이 부분 제거 프로세스에서의 특정 임계값을 초과하는 입력 신호 레벨만이 고려되는데, 그 이유는 이 1-탭 복소 프리코더, 제거기 동작에서 입력 신호 레벨과 출력 신호 레벨 간에 직접적인 관계가 있기 때문이다. 피해자 사용자에서의 배경 노이즈 레벨에 대한 잔류 자기-FEXT의 상대 레벨에 기초한 주어진 값 미만인 출력 신호 레벨을 무시하는 것은 부분 제거 프로세스에서 제거기 또는 프리코더의 입력에서 고려되어야 하는 최소 신호 레벨을 결정하는 것과 같다. 최소 입력 신호 레벨이 증가함에 따라, 잔류 FEXT의 양도 역시 증가한다. 따라서, 에너지가 상위 배경 노이즈 플로어(background noise floor)와 유사한 잔류 FEXT 에너지 레벨을 달성하는 것은 입력 임계값을 상위 값으로 설정하는 것을 암시한다. 도 10b에 나타낸 아키텍처에서 상위 임계값의 사용은 다운시프터(701, 703)를 사용하여 입력 데이터에 대해 추가의 다운시프트를 수행하는 것에 대응한다. 그렇지만, 입력 데이터의 추가의 다운시프트는 도 11a 및 도 11b에 예시된 바와 같이 업시프터(711, 716)를 사용하여 출력 데이터의 계수를 업시프트함으로써 보상되어야 한다.

업시프트 보상은 피해자 사용자에서의 목표 SNR 및 원하는 잔류 자기-FEXT에 기초하여 입력 데이터를 선택하기 위해 선택된 임계값과 상관없이 전체 FEXT 결합 계수 크기를 동일하게 유지시킨다. 결합 계수의 크기를 표현하는 데 사용되는 원래의 지수 비트가 또한 목표 잔류 FEXT 레벨의 함수로서 요구되는 추가의 다운시프트를 나타내는 데도 사용되고 있는 하나의 구현을 나타내는 도 11c를 참조한다. 외란체 입력 데이터가 16 비트에 기초하여 코딩되기 때문에, 가능한 다운시프트의 최대 횟수는 16(4 비트)로 제한된다. 그렇지만, 복소 프리코더 또는 제거기 계수 Cr + jCi를, 추가의 다운시프트를 포함하는 지수 숫자와 크기가 1의 값을 초과할 수 있는 정규화된 복소 값 (cr"+jci")으로 이루어지는 C”*(cr"+jci”) 형식으로 저장하는 것을 가능하게 해주기 위해 계수 버스(726)가 12 비트로부터 16비트로 증가된다. 목표 SNR/잔류 FEXT 레벨에 의해 설정된 추가의 다운시프트의 횟수가 0일 때마다 하위 12 비트만이 사용되도록 16 비트 계수 버스(726)가 곱셈기의 입력과 정렬되며, 그로써 도 10b에서 앞서 나타낸 실시예로 되돌아간다.

부분 FEXT 제거에 대한 이하의 실시예는 더 많은 수의 외란체 간의 일련의 주어진 곱셈기의 리소스를 멀티플렉싱하는 것을 달성한다. 도 13a는 다수의 외란체의 데이터 입력 간에 멀티플렉싱되는 곱셈기 회로(902)의 한가지 가능한 구현을 나타낸 것이다. 데이터 버스(904)로부터 페치되고 특정의 외란체에 대해 정의된 임계값에 따라 적절히 다운시프트되는 데이터가 모두가 0인 값(all zero value)을 산출하는 경우, 멀티플렉서(906)는 계산을 위해 곱셈기 입력에 제공할 그 다음 외란체/계수 세트를 페치하는 동안 입력을 무시하고 영 출력을 생성한다. 다수의 외란체의 입력 데이터를 공용 곱셈기 리소스로 이와 같이 동적으로 멀티플렉싱하는 것을 가능하게 해줌으로써, 곱셈기 리소스의 시간 활용을 더 잘 할 수 있다.

공용 리소스를 시간 멀티플렉싱하는 것으로부터 이득을 볼 수 있는 것은 하나의 곱셈 연산과 연관된 시간보다 적은 시간으로 다수의 입력 데이터가 곱셈기(902) 입력에 제공될 수 있다는 것을 가정한다. 비제한적인 일례로서, 외란체의 시프트된 입력 데이터의 50 퍼센트가 통계적으로 주어진 심볼에 대한 모든 외란체에 걸쳐 0인 경우, 다수의 연속적인 시프트된 입력 데이터 세트가 모두 영인 경우에, 다수의 외란체에 대한 일련의 입력 데이터 및 관련 계수 세트가 곱셈기의 유닛에 제공되어야만 한다.

도 13b는 다른 입력 멀티플렉싱 개념의 이용을 용이하게 해주기 위해 생각될 수 있는 다수의 피해자 사용자에 대한 각각의 개별 외란체의 결합 계수를 정렬하는 실시예를 나타낸 것이다. 도 13b에서, 프리코더/제거기 계산 프로세스는, 선택된 외란체와 모든 피해자 사용자 간의 결합을 나타내는 선택된 외란체 피해자 계수와 함께, 멀티플렉싱될 외란체 입력 데이터를 제공받는다. 일부 실시예에서, 이 프로세스는 주어진 톤에서 하나의 외란체에 대응하는 입력 데이터가 곱셈 리소스에 제공되고 결합 계수의 크기에 기초하여 사전에 정렬되어 있는 모든 피해자 사용자에 대한 이 외란체의 영향과 연관된 모든 결합 계수를 사용하여 처리되도록 수행된다.

하나의 주어진 외란체의 동일한 입력 데이터가 점차적으로 시프트 다운(shift down)됨에 따라 그리고 점점 더 많은 감쇠를 갖는 약한 결합 채널과 연관된 결합 계수가 고려되고 있을 때, 도 13a의 곱셈기에의 입력 데이터는 모두 0으로 보일 것이고, 모든 차후의 피해자 사용자에 대해 곱셈 프로세스가 중단할 수 있는데, 그 이유는 특정 레벨의 감쇠에 도달하기 때문이다. 이 시점에서, 다른 외란체로부터의 다른 입력 데이터가 처리를 위해 고려될 수 있다. 이것은 외란체 입력 데이터가 외란체 1부터 외란체 N까지 순차적으로 제공되는 도 13b에 나타내어져 있다. 고려 중인 각각의 외란체 데이터에 대해(예를 들어, 동 도면에서 외란체 2가 원으로 둘러싸여 있음), N-1명의 피해자 사용자에 대한 연관된 사전-정렬된 결합 계수가 연속적으로 페치된다. 도시된 바와 같이, 피해자 사용자 3에 대한 외란체 2의 결합은 임의의 피해자에 대한 모든 결합 중 최대 진폭을 갖는다. 이에 뒤이어서 피해자 사용자 1, 이어서 피해자 사용자 J에 대한 외란체 2의 결합이 있게 되고, 그로써 외란체 2에 대응하는 외란체/피해자 결합 계수의 순서 집합(ordered set)을 생성한다.

이 비제한적인 일례에서, 피해자 사용자 5에 대한 결합은 임의의 피해자에 대한 외란체 2의 모든 결합 중 최소 진폭을 가진다. 외란체 2의 임의의 입력 신호 레벨에 대해, 사용자 5의 계수와 연관된 다운시프트가 사용자 1 또는 심지어 사용자 3과 연관된 다운시프트보다 큰 사용자 J와 연관된 다운시프트보다 더 많을 것이다. 그렇지만, 외란체 2의 주어진 순간 입력 신호 레벨에 대해, 특정의 피해자 사용자와 연관된 다운시프트의 양은, 사용자 J에 대해 도 13b에 나타낸 바와 같이, 곱셈기의 입력에 대해 영 입력을 생성할 수 있다. 따라서, 강조해 둘 점은, 외란체 2와 연관된 정렬 프로세스에서 J 다음에 오는 모든 피해자 사용자에 대한 처리와 함께, 피해자 J에 대한 이 주어진 입력 신호의 처리가 회피될 수 있다는 것이다.

이 단계에 도달되면, 외란체 3의 순간 신호의 처리 및 모든 피해자에 대한 이 외란체의 사전 정렬된 결합 계수를 사전-페치하는 것이 수행될 수 있다. 주목할 점은, 부분 제거 방식의 이러한 실시예가 처리 전력 절감 이점 및 리소스 공유 이점 둘다를 제공한다는 것이다. 또한 주목할 점은, 이 정렬이 다운시프터의 상대 값 또는 단지 FEXT 채널의 결합과 연관된 임계값을 따를 수 있거나, 다른 실시예에서, 정렬이, 각각의 피해자 사용자와 연관된 목표 SNR 또는 잔류 FEXT와 함께, 다운시프터의 상대 값 또는 FEXT 채널의 결합과 연관된 임계값을 따를 수 있다는 것이다.

다양한 피해자 사용자에 대한 고려 중인 외란체의 영향과 연관된 임계값의 상대 값에 따라 정렬 프로세스를 수행함으로써 전력 절감 및 리소스 공유의 이점이 달성될 수 있다. 일반적으로, 입력 데이터와 연관된 임계값에 기초하여 곱셈기에 대한 입력을 멀티플렉싱하는 것에 의해, 주어진 일련의 외란체에 대한 곱셈의 양이 감소되거나, 더 많은 수의 외란체/피해자 프리코딩 또는 제거 프로세스를 달성하기 위해 주어진 시간 슬롯에서 더 많은 수의 곱셈이 얻어진다. 이 비제한적인 일례에서, 모든 피해자에 대한 주어진 외란체의 영향의 곱셈과 연관된 계산 시간을 감소시키기 위해, 모든 피해자 사용자에 대한 주어진 외란체의 계수의 간단한 정렬이 용이하게 달성될 수 있다. 전력을 절감하는 것에 부가하여, 정렬은 주어진 피해자에 대한 한 외란체의 무시할 정도의 영향을 계산하는 데 소비되는 곱셈기의 유휴 시간(idle time)을 일괄하여 처리하고 이 계산을 회피하는 것을 가능하게 해준다. 시간을 절감하는 것에 부가하여, 기술된 실시예는 또한 계수 페치 및 기타 내부 데이터 전송과 연관된 이동을 감소시킨다.

부분 FEXT 제거의 일부 실시예는 자기-FEXT 프리코더 및 제거기 아키텍처의 엔터티들 간의 데이터 전송의 감소가 달성될 수 있도록 구현될 수 있다. 주목할 점은, 기술된 이전의 실시예에서, 자기-FEXT 프리코더 또는 제거기에서의 데이터 전송의 내부적 감소도 역시 실현될 수 있고, 그로써 데이터 대역폭 요구사항을 감소시킨다는 것이다. 다시 도 13b를 참조하면, 정렬된 피해자 사용자 J 및 그 이하에 대한 외란체 2의 계산된 FEXT 성분이 각각의 피해자 사용자와 연관된 부분 FEXT 제거 누적(partial FEXT cancellation accumulation)에 추가될 필요가 없으며, 그로써 내부 데이터 전송을 감소시킨다. 또한, 사전 정렬된 계수 테이블에서 외란체 2에 대한 피해자 j 다음에 오는 계수 페치 동작이 필요하지 않은데, 그 이유는 피해자 j 다음에 오는 피해자들에 대한 외란체 2의 대응하는 FEXT 성분이 처리되지 않을 것이고, 그로써 역시 얼마간의 내부 데이터 전송을 제한하기 때문이다.

게다가, 대역폭의 감소가 도 14b 및 도 14d에 상세히 나타낸 비대각 아키텍처(off-diagonal architecture)라고 하는 자기-FEXT 프리코더 및 제거기 아키텍처에서 실현될 수 있다. 도 14a에서, 2명의 DSL 사용자 N 및 M의 DSL PHY 장치에 대한 프리코더 및 연관된 인터페이스의 일반 아키텍처가 도시되어 있다. 비대각 프리코더의 일부 실시예에서, DSL 사용자 N의 데이터를 전송하는 직접 경로의 존재는 물론, 모든 다른 사용자(사용자 M)로부터의 FEXT 추정치에 주로 존재하는 비직접 경로의 존재도 고려되어야만 한다. 이 2가지 요소가 결합되어 회선을 통해 전송되지만, 처리의 실제 분할은 다음과 같이 행해진다. 도 14a에 나타낸 바와 같이, DSL 사용자 N은 전체 정밀도(full precision)로 사용자 N 데이터의 성상 매핑 및 이득 스케일링(gain scaling)을 수행한다. 사용자 N의 데이터는 프리코딩을 위해 인터페이스(1420)를 거쳐 DSM3 프로세서(131)로 전송된다. 프리코딩은 사용자 N으로부터 사용자 M에 대한 FEXT 성분의 추정치를 사용자 N 입력 데이터로부터 추출하는 2 부분을 포함한다. 이 추정치는 이어서 사용자 M의 신호로부터 차감되고 사용자 M의 IFFT(1434)로 전달될 것이다. 사용자 N 입력 데이터는 또한 사용자 M으로부터의 FEXT에 대한 추정치도 수신한다. 다른 사용자들의 FEXT 추정치와 결합된 사용자 N의 처리된 직접 경로 데이터가 이어서 사용자 N의 회선을 통해 전송하기 위해 IFFT로 전달된다. 도 14a는 사용자 N의 직접 경로 요소(1442)가, 인터페이스(1430)를 통해 IFFT 입력 버퍼(1432)에 제공되기 전에, 사용자 M FEXT 추정치 및 DSM3 프로세서 내의 직접 채널의 상위 차수 대각 요소와 결합되는 이 프로세스를 나타낸 것이다.

도 14b는 DSM3 프로세서가 아니라 DSL PHY에서 직접 경로와 FEXT 추정치의 결합 동작이 수행되는 이 프리코더 아키텍처에 대한 대안을 나타낸 것이다. 입력 신호의 순간 진폭 및 공용 리소스의 멀티플렉싱에 기초한 부분 제거의 이러한 실시예는 DSM3 프리코딩 프로세스의 상이한 엔터티들 간의 인터페이스(1420)에서의 대역폭 사용을 감소시키는 것에 관한 것이다. DSM3 프리코더에 대한 입력 데이터가 예상된 잔류 자기-FEXT와 연관된 특정 임계값 미만일 때마다, 그 입력 데이터는 프리코더로 전송되지 않는다. 주목할 점은, 도 14a 및 도 14b의 다운스트림 프리코더 일례에 이것을 적용하는 것이 업스트림 제거기 아키텍처로도 확장될 수 있다는 것이다. 이러한 제거기 아키텍처가 도 14c 및 도 14d에 예시되어 있다.

도 14c에서, DSL 사용자 N의 직접 경로는 인터페이스(1440)를 통해 DSM3 프로세서(131)로 전송되고, 여기서 이는, DSM3 프로세서, DSL PHY 사용자 N 인터페이스(1450)를 통해 다시 전송되기 전에, DSM3 제거기 프로세서에서 사용자 M의 FEXT 출력 추정치와 재결합된다. 도 14d는 사용자 N의 직접 경로 성분이 DSM3 프로세서가 아니라 DSL PHY 계층에서 사용자 M의 FEXT 출력 추정치와 재결합되는 비대각 차분화된 아키텍처(off-diagonal differentiated architecture)의 일 실시예를 나타낸 것이다. 이러한 아키텍처는, 사용자 N의 FFT 출력 버퍼의 출력에서의 DSL 사용자 N의 입력 데이터가 사용자 M에 대한 사용자 N의 예상된 잔류 자기-FEXT와 연관된 특정 임계값 미만인 경우에, DSL PHY와 DSM3 프로세서 사이의 인터페이스(1440)에서의 대역폭의 감소를 가능하게 해준다. 주어진 톤에 대한 FFT 출력 버퍼의 출력이 이 소정의 임계값 미만인 경우에, 데이터가 DSM3 프로세서로 전송되지 않으며, 그로써 인터페이스에서의 대역폭을 감소시킨다.

프리코더 또는 제거기 아키텍처에서의 부분 제거의 실시예에서, 각각의 외란체 입력과 연관된 임계값의 결정에 대해 이 섹션에서 설명한다. 다양한 실시예에서, 2개의 모델이 구현될 수 있다. 제1 모델은 그 특정의 주파수에서 피해자 사용자에 영향을 주는 배경 노이즈 성분의 진폭에 대해 부분 제거 후에 유발되는 전체 잔류 자기-FEXT의 상대 레벨을 고려한다. 피해자 사용자에 영향을 주는 배경 노이즈가 가우시안 노이즈라는 사실이 고려되고, 잔류 자기-FEXT가 알려진 자기-FEXT 결합 채널 계수 및 알려진 입력 신호(x-축 및 y-축을 따라 임계값에 의해 정의되는 경계 내에 있는 성상점으로 제한됨)에 의해 완전히 결정되는 확률 프로세스이다. 얻어지는 신호는 그 자체가 가우시안이 아닌데, 그 이유는 얻어지는 신호가 가우시안 신호와 제한된 지원을 갖는 균일 분포 신호의 합이기 때문이다. 그렇지만, 얻어지는 신호가, 2개의 신호의 분산의 합과 같은 분산을 가지는 가우시안 신호에 의해 근사화될 수 있다. 부분 제거 프로세스의 x 및 y 입력에 대한 임계값의 도출은 얻어지는 신호의 노이즈 분산이 피해자 사용자 성상에서 특정 SNR 및 BER을 만족시키기 위해 x-축 및 y-축을 따라 독립적으로 또는 공동으로 필요한 분산 미만이도록 결정되어야 한다. 이하에서, x-축 및 y-축에 대한 임계값이 도출된다. 주목할 점은, 제시된 방법이 크로스토크의 x-축 및 y-축 성분에 개별적으로 또는 동시에 적용될 수 있다는 것이다.

부분 FEXT 제거의 목적은 이용가능한 리소스(복잡도, 전력 등)에 기초하여 가능한 최대 전송률을 달성하는 것이다. 종래의 방식과 관련하여 앞서 논의한 바와 같이, 높은 전송률을 달성하는 한가지 방식은 주어진 피해자에 대한 모든 톤에 걸쳐 결합의 오프라인 전처리 및 정렬을 수행하고 부분 제거를 위해 그와 같이 정렬된 결합하는 외란체의 부분 집합만을 처리하는 것이다. 그렇지만, 이 방식은 큰 QAM 성상에서 상당히(최대 42 dB) 변할 수 있는 순간 전송 심볼 에너지(instantaneous transmit symbol energy)의 변동을 고려하지 않는다. 따라서, 부분 제거를 위한 보다 최적의 정렬은 모든 톤에서 피해자에 유발되는 다양한 외란체로부터의 크로스토크 에너지를 처리하고 모든 단일 DMT 심볼에서 제거하기 위해 이들을 정렬하는 것을 포함한다. 순간 회선 정렬 및 톤 정렬이 DMT 심볼별로 적용될 수 있다. 훨씬 더 최적의 구현은 모든 톤에 걸쳐 피해자에 대한 다양한 외란체로부터의 순간 크로스토크 에너지에 기초하여 공동 회선 및 톤 정렬(joint line and tone ordering)이 수행되는 것을 포함한다. 순간 에너지에 기초한 정렬의 다른 실시예도 가능하다.

그렇지만, 이 정렬은 잠재적으로 엄청난 온라인 계산을 필요로 하며, 그로써 부분 제거를 수행하는 목적을 좌절시킨다. 그에 따라, 다양한 실시예는 이것을 고려하고, 오프라인 정렬과 최소 온라인 계산, 따라서 (동일한 계산 복잡도에 대한) 전송률의 이득 또는 (주어진 전송률에 대한) 계산의 감소를 겸비하고 있다. 이것은 모든 톤에서 각각의 피해자에 대한 임계값을 고정하고 그 임계값 미만의 입력 데이터를 무시하도록 함으로써 행해진다. 다양한 실시예는 외란체에 피해자에 의해 유발되는 FEXT의 임계값을 지정하거나 처리되기 전의 특정의 피해자에 대한 외란체의 입력 신호 에너지의 임계값을 지정할 수 있다. 다시 강조해 둘 점은, 각각의 톤에서 모든 외란체에 대한 개별적인 임계값이 포함될 수 있다는 것이다. 임계값을 결정하는 것은 평균 입력 신호 에너지(즉, 다운스트림 방향에서의 전송 심볼의 평균 에너지 및 업스트림 방향에서의 수신 신호의 평균 에너지), 피해자와 외란체 간의 크로스토크 결합, 및 부분 제거 방식을 사용하여 달성되어야 하는 목표 SNR을 비롯한 다양한 인자의 고려를 수반한다. 목표 SNR 또는 잔류 노이즈 레벨의 실제 값이 나중에 기술하게 될 다른 인자들에 의해 결정될 수 있다.

임의의 피해자에 대해 임의의 하나의 톤에서의 임계값을 결정하는 2개의 방식에 대해 이제부터 기술한다. 제1 방식에서, 모든 외란체에 대한 크로스토크의 입력 추정치가 공통 임계값과 비교되고, 제거를 위해 또는 프리코딩을 위해 임계값 미만의 크로스토크 에너지가 더 이상 처리되지 않는다. 주목할 점은, 다양한 실시예에서, 이 임계값이 특정의 톤에서 주어진 피해자에 대한 모든 외란체의 영향에 대해 동일하다는 것이다. 그렇지만, 다른 실시예에서, 상이한 임계값이 역시 구현될 수 있다. 크로스토크 에너지는 결합 크기와 입력 신호 레벨의 곱이다. 이 방식에서의 임계값은 잔류 FEXT가 통계적 관점에서 볼 때 목표 SNR을 달성하도록 얻어진다.

이하에 기술되는 실시예에서, 실수 부분 및 허수 부분에 대한 임계값의 도출이 개별적으로 고려된다. 게다가, 주어진 피해자로부터 사용자로의 크로스토크 에너지가 연속적이고 개별적으로 고려되는 2개의 방향 중 임의의 방향에서의 균일한 pdf를 갖는 것으로 가정된다. 그렇지만, 많은 QAM 성상에서 크로스토크 에너지가 균일하게 분포되어 있지 않을 수 있다. 이하에 제시되는 방법이 여전히 크로스토크의 불균일한 pdf에 적용가능할 것이다. 게다가, x 방향 및 y 방향 둘다에 대한 하나의 공통 임계값도 역시 제시된 방법으로 계산될 수 있다. 이하에 제시되는 실시예는 단지 임계값을 결정하는 데 사용되는 방법의 일례로서 역할하며 결코 그를 제한하지 않는다.

모든 외란체와 피해자 사이의 실수 결합 계수 및 성상의 X 축을 따른 입력 변동을 고려한다. 그에 따라, 모든 잔류 FEXT 신호가 피해자 성상의 x 축을 따라 투영될 것이다. 어떤 톤에서 모든 벡터화된 사용자에 대해 X 방향을 따른 공통 크로스토크 에너지 임계값이

로 표현되는 것으로 가정한다. 외란체의 총수가 N인 것으로 하자. 또한, i번째 외란체에서, 최대 크로스토크 에너지가

로 주어지고 최소 크로스토크 에너지(원점에 가장 가까운 심볼에 대응함)가

로 주어지는 것으로 하자. 외란체 인덱스 i마다 피해자에 대한 임계값

가 주어진 경우 잔류 FEXT 에너지의 예상된 값은 하기의 식으로 주어지며:

여기서, E는 기대 연산자(expectation operator)를 나타낸다. 따라서, 부분 제거 후에 모든 외란체에 의해 유발된 피해자에 대한 총 잔류 FEXT는 다음과 같다:

피해자에 대한 목표 노이즈 레벨이

라고 하고, 그러면 이전의 방정식에 의해, 하기의 방정식이 도출된다:

큰 성상의 경우,

이고

인 것으로 가정될 수 있다. 이것에 기초하여, 이하의 표현식이 도출될 수 있다:

모든 성상 크기에 대해 최대 성상 에너지

가 동일하다고 가정하면, 이것은

으로 된다. 상기 방정식은 이어서 다음과 같이 고쳐쓸 수 있다:

주목할 점은,

가 피해자 사용자에 영향을 주는 다양한 외란체의 개별 크로스토크 에너지에 적용될 임계값이라는 것이다. 이 임계값을 각각의 외란체의 입력 신호에 보고하기 위해, 상기 방정식에서 결합이 고려될 필요가 있다.

Y 방향에 대해서도 유사한 분석이 행해질 수 있다. 임계값의 도출에 대한 상기 방정식은 피해자 사용자에 대한 모든 외란체의 잔류 FEXT 에너지에 기초한다. 외란체와 피해자 간의 결합이 알려져 있지 않거나 동일한 것으로 간주되는 경우에, 외란체의 신호 에너지에만 기초한 임계값의 유사한 도출이 또한 달성될 수 있다. 임계값을 사용하는 전술한 방법은 임의의 원하는 값으로 설정될 수 있는 목표 SNR을 달성한다.

주목할 점은, 일부 실시예에서, 공통 임계값을 사용하는 개념이 주어진 피해자에 대해 각각의 외란체에 대한 개별화된 임계값을 포함하도록 확장될 수 있다는 것이다. 이 경우에, 모든 외란체의 노이즈 에너지의 총합이

, 즉

이도록, 부분 크로스토크 제거 후 각각의 외란체에 대한 목표 노이즈 에너지

가 결정된다. 부분 제거 후의 개별 외란체 잔류 목표 FEXT가

로 주어지며:

이러한 실시예에서, 임계값은 각각의 외란체에 대해 개별적으로 유지된다. 이러한 실시예의 한 일례는 개별 목표 잔류 FEXT가 특정의 피해자에 대한 모든 외란체에 대해 같을 때이며, 따라서 N개의 외란체에 대해,

이다. 상기 방정식은 이제 이상에서 간략히 기술한 바와 같이 기대 방법(expectation method)을 사용하여 개별 임계값

를 획득하는 데 적용될 수 있다. 이 경우에, 각각의 외란체에 대한 개별 임계값은 각각의 외란체와 연관된 결합 계수에 의해 제거기의 출력에서 도출된 공통 임계값에 관계되어 있다.

일부 실시예는 자기-FEXT 프리코더, 제거기, 곱셈 연산의 전력 소모의 감소를 달성하기 위해 기술된 부분 FEXT 제거 기법을 이용한다. 다른 실시예는 더 많은 수의 외란체 간의 일련의 주어진 곱셈기의 리소스의 멀티플렉싱을 달성하는 것에 중점을 두고 있다. 또 다른 실시예는, 자기-FEXT 프리코더 및 제거기 아키텍처 내의 엔터티들 간의 데이터 전송을 감소시키기 위해, 기술된 부분 FEXT 제거 기법을 적용하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 이 대역폭 감소는, 앞서 보다 상세히 기술한 바와 같이, 비대각 아키텍처 또는 "차분화된 아키텍처"라고 하는 유형의 자기-FEXT 프리코더 및 제거기 아키텍처에서 실현될 수 있다.

순간 자기-FEXT 제거를 수행하는 본 명세서에 기술된 다양한 실시예가 구현될 수 있는 DSL 시스템을 나타내고 있는 도 2를 다시 참조한다. 일부 실시예에 따르면, 시스템(200)은 DMT-기반 VDSL(Very High Bitrate DSL) 시스템을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(200)은 N 세트의 CPE(customer premises equipment) 또는 사용자(210a, 210b, 210c)를 포함한다. 시스템(200)은 자기-FEXT 제거를 수행하는 FEXT 완화기(137)를 추가로 포함한다. FEXT 완화기(137)는 다운스트림 방향과 연관된 FEXT를 완화시키는 계산 유닛(131)을 포함하는 반면 - 일부 실시예에서, 계산 유닛(131)은 MIMO(multiple-input/multiple-output) 프리코더로서 구현될 수 있음 -, 업스트림 방향과 연관된 FEXT를 완화시키기 위해, 계산 유닛(131)은 MIMO 제거기를 포함할 수 있다. 계산 유닛(131)은 각각의 CO DSL 송수신기(240a, 240b, 240c)의 업스트림(US) 및 다운스트림(DS) 벡터화된 PMD 계층과 밀접하게 결합되어 있다. FEXT 완화기(137)는 계산 유닛(131)을 제어하는 자기-FEXT 제거 제어 유닛(132)을 추가로 포함한다. 제어 유닛(132)은 주어진 외란체의 순간 특성을 모니터링하는 추정기(135)를 포함한다. 제어 유닛(132)은 임계값에 따라 제거할 외란체를 선택하는 선택기(139)를 추가로 포함한다. FEXT 완화기(137)는 외부 소스로부터의 노이즈를 해결하는 제거기를 추가로 포함할 수 있다. CO(230)는 또한 xDSL 액세스 멀티플렉서(DSLAM), PHY 계층 장치(240a, 240b, 240c), 및 사용자(240a, 240b, 240c)와 인터페이스하는 다른 장비를 포함할 수 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 모든 벡터화된 사용자(외란체 및 피해자 둘다)의 평균 전송 전력은 통상적으로 동일한데, 그 이유는 모든 사용자가 일반적으로 동일한 전력 스펙트럼 밀도(power spectral density, PSD) 규격 하에서 동작하기 때문이다. 그에 따라, 종래의 방식은, 시간에 따라 느리게 변하고 따라서 결정적(deterministic)인 것으로 가정되는 FEXT 결합에 기초하여, 주어진 피해자에서 어느 외란체 FEXT를 제거할지 및 어느 외란체를 제거하지 않을지를 결정하는 것에 중점을 두고 있다. 종래의 방식에서, 이 방식은 일반적으로 회선 선택(line selection)이라고 한다. CO에서의 신호 협력을 갖는 벡터화된 VDSL 시스템은 그 분야에서 비교적 최근의 개발이다. 제한된 양의 컴퓨팅 및 저장 리소스가 주어진 경우, 현재의 방식은 FEXT 완화를 수행하기 위해 톤을 최적화하는 톤 선택 및/또는 각각의 톤에서 제거할 외란체의 수를 결정하는 회선 선택에 중점을 두고 있다. 이와 관련하여, 회선 선택을 수반하는 종래의 방식은 결합 값에 기초하여 부분 제거 결정을 수행하는 것에 중점을 두고 있는 반면, 순간 심볼 에너지 기준에 중점을 두지 않았다. 순간 DMT 심볼간 레벨(instantaneous DMT symbol-to-DMT symbol level)에서 볼 때, 외란체로부터 피해자로 주입된 자기-FEXT 노이즈는 전송 성상이 큰 경우 심볼마다 크게 변할 수 있는 외란체에서의 순간 전송 전력(instantaneous transmit power)에 의존한다.

종종 벡터화된 VDSL 시스템에서, 계산 리소스의 효율적인 할당은 다양한 벡터화된 사용자에 대한 데이터 전송률을 최적화하는 데 도움을 준다. 한가지 할당 방식은 오프라인 공동 라인 및 톤 선택을 수반하며, 이 경우 모든 리소스는 외란체와 피해자 간의 결합에만 기초하여 피해자에 대한 모든 톤에 분배된다. 순간 부분 제거의 일 실시예는 부분 제거를 위한 주어진 톤에서의 총 예상 곱셈이 (회선 선택, 톤 선택 및/또는 공동 회선 및 톤 선택에 기초하여) 상기 오프라인 계산을 사용하는 할당된 수와 같도록 임계값의 계산에 기초한다. 이 임계값은 (앞서 기술한 바와 같이) 각각의 톤에서 이용가능한 잔류 FEXT에 기초한 임계값 결정과 유사한 방식으로 결정될 수 있다.

다양한 실시예는 프리코딩 또는 FEXT 제거를 포함할 수 있는, 톤별 FEXT 완화를 수행하기 위해 리소스를 동적으로 할당하는 것에 관한 것이다. 상세하게는, 다양한 실시예는 DSM3 FEXT 제거 시스템(200)에 관한 것이며, 여기서 추정기(135)는 FEXT 외란체 입력 신호의 순간 에너지 및/또는 진폭 레벨, 그리고 구체적으로는 외란체 성상에서 전송 또는 수신되는 성상점의 위치를 고려한다. 제어 유닛(132)은 앞서 기술한 기법에 따라 소정의 임계값에 기초하여 FEXT 제거 유닛(131)의 제어를 수행한다.

선택기(139)가 FEXT 결합 행렬 및/또는 프리코더/제거기 계수의 실수 성분 및 허수 성분의 진폭(그리고 일부 실시예에서, 부호)에 부가하여 순간 입력 신호 진폭/에너지 레벨을 평가함으로써 주어진 톤에 대해 어느 외란체를 제거할지를 결정하는 DMT 심볼별 선택 프로세스(per-DMT symbol based selection process)가 실시된다. 게다가, FEXT 제거의 다양한 실시예가 2개의 장치 간에 교환되는 데이터의 정밀도의 감소를 이용함으로써 그 각자의 인터페이스에서의 대역폭을 감소시키는, DSM3 프로세서(131) 및 DSL 물리(PHY) 계층 장치(240a, 240b, 240c)를 포함하는 시스템(200)에서 구현된다. 일반적으로 도 2의 CO 중심적 자기-FEXT 제거 실시예를 참조하고 있더라도 FEXT 완화가 CO(430)에서 수행되는지 CPE(440a, 440b, 440c)에서 수행되는지에 상관없이, 주어진 동작 방향(예를 들어, 업스트림 대 다운스트림)에 대한 부분 자기-FEXT 완화의 다양한 실시예는 CO(230) 또는 CPE(210a, 210b, 210c)에서 구현될 수 있다.

도 15는 도 2에 도시된 다양한 구성요소를 실행하는 장치의 실시예를 나타낸 것이다. 일반적으로 말하면, 부분 자기-FEXT 제거를 수행하는 다양한 실시예가 다수의 컴퓨팅 장치 중 임의의 컴퓨팅 장치에서 구현될 수 있다. 그의 구체적인 배열과 상관없이, 도 2의 FEXT 완화기(137)는 메모리(1512), 프로세서(1502), 및 대용량 저장 장치(1526)를 포함할 수 있으며, 이들 장치 각각이 데이터 버스(1510)를 통해 연결되어 있다.

프로세서(1502)는, 컴퓨팅 시스템의 전체적인 동작을 조정하기 위해 개별적으로도 다양한 조합으로도, 임의의 맞춤 제조되거나 상업적으로 이용가능한 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU) 또는 FEXT 완화기(137)와 연관된 몇개의 프로세서 간의 보조 프로세서, 반도체 기반 마이크로프로세서(마이크로칩의 형태로 되어 있음), 하나 이상의 ASIC(application-specific integrated circuit), 복수의 적당히 구성된 디지털 논리 게이트, 및 이산 요소를 포함하는 기타 공지된 전기적 구성을 포함할 수 있다.

메모리(1512)는 휘발성 메모리 요소[예를 들어, DRAM 및 SRAM 등과 같은 랜덤 액세스 메모리(RAM)] 및 비휘발성 메모리 요소(예를 들어, ROM, 하드 드라이브, CDROM 등) 중 임의의 하나 또는 그의 조합을 포함할 수 있다. 메모리(1512)는 통상적으로 각종의 운영 체제 및/또는 에뮬레이트된 하드웨어 플랫폼, 에뮬레이트된 운영 체제, 기타 중 임의의 것에 대한 기본 운영 체제(1514), 하나 이상의 기본 응용 프로그램, 에뮬레이션 시스템, 또는 에뮬레이트된 응용 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 응용 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되고 프로세서(1502)에 의해 실행되는 응용 프로그램 관련 소프트웨어(1516)를 포함할 수 있고, 도 2와 관련하여 기술된 모듈(137, 131 , 132, 135, 139) 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 당업자라면 메모리(1512)가 간략함을 위해 생략되어 있는 다른 구성요소를 포함할 수 있고 그리고 통상적으로 포함할 것임을 잘 알 것이다 그렇지만, 주목할 점은, 모듈(137, 131 , 132, 135, 139)이 또한 하드웨어로서 구현될 수 있다는 것이다.

전술한 구성요소들 중 일부가 소프트웨어 또는 코드를 포함하는 경우, 이들 구성요소는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 기타 시스템 내의 프로세서와 같은 명령어 실행 시스템에서 또는 그와 관련하여 사용하기 위해 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된다. 본 개시 내용과 관련하여, 컴퓨터 판독가능 매체는 명령어 실행 시스템에서 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 소프트웨어 또는 코드를 포함하거나, 저장하거나 유지할 수 있는 임의의 유형 매체(tangible medium)를 말한다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 전술한 처리 장치(1502)에서 실행하기 위한 하나 이상의 프로그램을 저장할 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체의 보다 구체적인 일례는 휴대용 컴퓨터 디스켓, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM, EEPROM, 또는 플래시 메모리), 및 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CDROM)을 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, FEXT 완화기(137)는 대용량 저장 장치(1526)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 대용량 저장 장치(1526)는 비트-로딩 테이블(bit-loading table)과 같은 데이터를 저장하고 관리하는 데이터베이스(1528)를 포함할 수 있다.

도 16은 도 2의 시스템에서 부분 자기-FEXT 제거를 수행하는 프로세스의 실시예에 대한 상위-레벨 흐름도(1600)를 나타낸 것이다. 블록(1610)에서 시작하여, 입력 신호의 순간 특성이 결정된다. 이러한 실시예에서, 이 특성은 입력 신호의 진폭 레벨 및 입력 신호의 에너지 레벨 중 적어도 하나를 포함한다. 블록(1620)에서, 이 방법은 입력 신호의 결정된 순간 특성에 따라 리소스를 동적으로 할당하는 단계를 추가로 포함한다. 블록(1630)은 계속하여 외란체 신호(disturber signal)의 FEXT 제거를 수행하기 위해 할당된 리소스를 이용한다.

강조해 둘 점은, 상기한 실시예가 가능한 구현의 일례에 불과하다는 것이다. 본 개시 내용의 원리를 벗어나지 않고 상기한 실시예에 대해 많은 변형 및 수정이 행해질 수 있다. 모든 이러한 수정 및 변형이 본 명세서에서 본 개시 내용의 범위 내에 포함되고 이하의 특허청구범위에 의해 보호되는 것으로 보아야 한다.

Claims (26)

1. 톤별 완화(per-tone mitigation)를 수행하는 방법에 있어서,
   입력 신호의 하나 이상의 순간 특성(instantaneous characteristic)을 결정하는 단계 - 상기 특성은 상기 입력 신호의 진폭 레벨 및 상기 입력 신호의 에너지 레벨 중 적어도 하나를 포함함 -;
   상기 입력 신호의 하나 이상의 순간 특성에 따라 완화를 위해 상기 입력 신호를 처리할지 여부를 결정하는 단계 - 상기 입력 신호의 진폭 레벨을 결정하는 것은 상기 진폭 레벨을 미리 결정된 임계값(threshold)과 비교하는 것을 포함함 -;
   완화를 위해 상기 입력 신호를 처리할지 여부의 결정에 기초하여, 완화를 위해 상기 입력 신호를 처리하거나 상기 입력 신호가 완화되지 않도록 허용함으로써, 부분 FEXT(far-end crosstalk) 완화를 수행하는 단계; 및
   상기 미리 결정된 임계값에 의해 정의된 결정 경계(decision boundary) 내에 위치하는 상기 입력 신호와 연관된 성상점(constellation point)에 대해 FEXT 제거(cancellation)를 회피(bypass)하는 단계
   를 포함하는, 톤별 완화를 수행하는 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 완화를 위해 상기 입력 신호를 처리할지 여부를 결정하는 단계는,
   복수의 리소스를 할당하는 단계; 및
   하나 이상의 외란체(disturber) 신호의 FEXT 제거를 수행하기 위하여 상기 할당된 리소스를 이용하는 단계
   를 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 결합(coupling)의 정도 및 피해자 사용자로의 상기 하나 이상의 외란체의 입력 신호의 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 외란체를 정렬하는 단계를 더 포함하는, 톤별 완화를 수행하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 입력 신호의 순간 특성을 결정하는 단계는,
   상기 하나 이상의 외란체 신호의 각각의 입력을 독립적으로 평가하는 단계; 및
   FEXT 완화를 위한 외란체를 선택하는 단계
   를 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 임계값은 상기 입력 신호와 연관된 성상점의 x-축 및 y-축에 대해 대칭적으로 적용되는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 임계값은 상기 입력 신호와 연관된 성상점의 x-축 및 y-축에 대해 비대칭적으로 적용되는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 임계값은,
    평균 입력 신호 레벨;
    하나 이상의 외란체 신호와 피해자 사용자 사이의 결합의 진폭; 및
    부분 제거가 수행된 후 배경 노이즈에 대한 잔류 FEXT의 목표 레벨
    중 하나 이상에 따라 도출되는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 임계값은 주어진 톤에 대해 피해자 사용자에 할당된 다수의 계산 리소스에 따라 도출되고, 상기 미리 결정된 임계값은 계산 복잡도를 감소시키고 전력 소모를 감소시키기 위해 복소 형태의 수신 신호와의 성분별 비교(component-wise comparison)를 위한 실수 부분 및 허수 부분을 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 성분별 비교는,
    상기 입력 신호의 실수 부분 및 허수 부분을 다운시프트(downshift)하는 단계; 및
    전력 소모를 감소시키기 위해, 곱셈 연산을 수행할지 여부를 결정하기 위하여 상기 다운시프트된 실수 부분 및 허수 부분을 영(zero) 값과 비교하는 단계
    를 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 성분별 비교는,
    상기 입력 신호의 실수 부분 및 허수 부분을 다운시프트하는 단계; 및
    리소스 공유를 위해, 곱셈 연산을 수행할지 여부를 결정하기 위하여 상기 다운시프트된 실수 부분 및 허수 부분을 영 값과 비교하는 단계
    를 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
14. 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 외란체의 입력을 공용 곱셈기(common multiplier)로 시간 멀티플렉싱하는 단계를 더 포함하는, 톤별 완화를 수행하는 방법.
15. 제3항에 있어서,
    배경 노이즈에 대한 각각의 피해자 사용자로의 상기 하나 이상의 외란체의 상기 FEXT 신호의 레벨 및 결합의 정도 중 적어도 하나에 기초하여, 하나 이상의 피해자 사용자에 대한 상기 하나 이상의 외란체의 결합 계수를 정렬하는 단계; 및
    미리 결정된 수의 피해자 사용자에 대한 FEXT 제거에 관계된 계산 복잡도의 레벨을 감소시키는 단계
    를 더 포함하는, 톤별 완화를 수행하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 톤별 완화는 주파수 영역 반향 제거(frequency domain echo cancellation)를 포함하는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 톤별 완화는 2x2 MIMO(multiple input multiple output) 수신기에서 구현되는 것인, 톤별 완화를 수행하는 방법.
18. 톤별 FEXT(far-end crosstalk) 완화를 수행하는 방법에 있어서,
    입력 신호의 하나 이상의 순간 특성(instantaneous characteristic)을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 순간 특성은 상기 입력 신호의 진폭 및 상기 입력 신호의 에너지 레벨 중 하나 이상을 포함하고, 상기 입력 신호의 진폭 레벨을 결정하는 것은 상기 진폭 레벨을 임계값과 비교하는 것을 포함함 -;
    상기 하나 이상의 순간 특성에 따라 제거할 하나 이상의 외란체(disturber)를 선택하는 단계 - 하나 이상의 외란체를 선택하는 것은 DMT(discrete multi-tone) 심볼별(per-DMT symbol)로 수행되고, 상기 하나 이상의 외란체 중 어떤 것은 제거를 위해 선택되지 않음으로써 부분 FEXT(far-end crosstalk) 제거를 허용함 -; 및
    상기 진폭 레벨과 상기 임계값의 상기 비교에 기초하여 리소스를 할당하는 단계
    를 포함하고,
    상기 진폭 레벨에 따라 제거할 외란체를 선택하는 것은 상기 임계값에 의해 형성된 결정 경계 내에 있는 각각의 외란체의 성상점만을 선택하는 것을 포함하는 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
19. 삭제
20. 삭제
21. 제18항에 있어서, 상기 임계값에 의해 형성된 상기 결정 경계는 x-축 및 y-축에 대해 대칭인 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
22. 제18항에 있어서, 상기 임계값은 하나 이상의 외란체로 인해 각각의 빈(bin)에 생기는 FEXT의 확률 밀도 함수(probability density function, pdf)에 기초하여 결정되는 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
23. 제18항에 있어서, 상기 임계값은 FEXT 제거 후에 달성되어야 하는 잔류 FEXT의 목표 레벨에 기초하여 결정되는 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
24. 제18항에 있어서, 모든 외란체에 대해 공통 임계값이 이용되는 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
25. 제18항에 있어서, 각각의 외란체에 대해 개별 임계값이 결정되는 것인, 톤별 FEXT 완화를 수행하는 방법.
26. 하나 이상의 크로스토크 외란체에 대한 순간 특성을 도출하도록 구성된 추정기;
    상기 순간 특성에 따라 상기 하나 이상의 크로스토크 외란체 중 제거할 크로스토크 외란체를 선택하는 선택기 - 상기 선택기는 상기 순간 특성을 임계값과 비교하도록 구성됨 -;
    상기 선택된 외란체에 대해서만 FEXT 완화를 수행하고, 다른 어떤 크로스토크 외란체에 대해서도 FEXT 완화를 수행하지 않는 FEXT(far-end crosstalk) 완화기(mitigator); 및
    상기 하나 이상의 순간 특성을 상기 임계값과 비교하는 것에 기초하여 리소스를 할당하는 할당기
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 순간 특성에 따라 제거할 외란체를 선택하는 것은 상기 임계값에 의해 형성된 결정 경계 내에 있는 각각의 외란체의 성상점만을 선택하는 것을 포함하는 것인 시스템.

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