TW425783B - A method to mitigate the near-far fext problem - Google Patents

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425783 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作枉印裂 五、發明說明（1 ) 相關申請案之交互春者 本申請案主張由 Krista S, Jacobsen 和 Brian Wiese 於 1998 年6月29曰申請之美國臨時專利申請案案號第60/091,083 號，名稱爲"A METHOD TO MITIGATE THE NEAR-FAR FEXT PROBLEM"之優先權，該申請案以提及之方式整體 併入本文中。 發明背景 本發明一般關於通訊系統》更特別地是，本發明關於特 別良好地適合於使用多重載波調變設計的高速通訊系統。 因網際網路正逐漸的流行’視訊會議和其他需要相當大 量資料傳輸至家庭和事業單位的通訊系統，已經具有相對 應的需求於較高速數據機用於雙向通訊中。單一載波調變 設計的既定固有限制下’已經對於多重載波調變設計之使 用逐漸感興趣。 有些較流行的系統仔細考慮使用數位用户線（例如電話 線）、電纜線和各種無電介面。在許多提出的申請案中， 仔細考慮點對點以及點對多點傳輸設計。以舉例的方式， 在撰寫本文之同時，電信通訊工業解答聯盟（atis )，爲 美國國家標準學會（ANSI)標準組所認可之組織，正在進 行下一代用户線基準的傳輸系統，視爲Vdsl (非常高速 數位用户線）標準。該VDSL標準意圖加強傳輸速$爲 51.92百萬位元/秒（Mbit/s)。 同時，數位、音頻和視頻議會（DAVIC)正在進行近程系 統，視爲光纖到用户近鄰（FTTC)。許多多重栽波調變設 ，4 - 本紙張尺度遺用中國S家標準（CNS)A.l現格（210 x 297 ϋ )

--------till -敦-----ill 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 425783 Α7 _ Β7 五、發明說明（2) 計已經被提出爲使用於VDSL和FTTC標準（此後視爲 VDSL/FTTC )中。一種提出的多重載波解答在系統中利用 離散多重音頻（DMT )信號，該信號在特性上類似於最近 由ANSI採用於較低速系統之ADSL標準。其他提出的調變 设计包含供載波振幅和相位（CAP )调變信號；離散子波多 重音頻調變（DWMT);以及正交頻率劃分多工（〇FDM)， 爲DMT的簡化版本。 典型的用户線基準電信通訊區域迴路顯示於圖1中。如 由此所示’中央單元1〇在中央位置與許多遠程單元Ri_R3 22-24經由離散傳輸線1 4、1 6和1 8通訊。各種傳輸媒介可 以被用爲傳輸線。以舉例的方式，同軸電纜、雙絞電話線 以及結合至少二不同媒介的併合均工作良好。此方式在無 線系統中亦工作良好。 該遠程單元22-24可以是終端使用者單元，可以存在於 家庭、辦公室或是類似地點。典型地是，許多遠程單元 22-24由一特別中央單元服務β在目前安裝的系統中，該 遠程單元經常爲電話，然而它們可以爲傳眞線、電腦終端 機、電视、轉頻器或是各種能夠連接至"電話線,，的其他 裝置。該中央單元1〇可以包含收發器於各線，作用爲傳 輸器和接收器。 在一些具體實施例中，該中央單元爲位於中央辦公室以 啓動通訊的主伺服器。在其他具體實施例中，該"中央單 元可以是在系統架構中較低層的分散元件，用於接收和 重新傳輸信號。該中央單元經由較高頻寬中繼線接收資訊 -5- 本紙張尺度適用中―家標準（CXSM4 ίΓ格7½ X 297公餐） 111! I · — -----—訂 *111 — I* 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4;: 4;: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" A7 B7 五、發明說明（3) 以及重新傳輸資訊至遠程單元。在一些具體實施例中，該 中繼線取光纖纜線之形式且該中央單元取光學網路單元 (ONU)之形式。 該中央單元10與遠程單元尺厂化經由離散傳輸線1 4、1 6 和18通訊。典型地是，許多遠程單元由—特別中央單元 或是ONUs服務。以舉例的方式，在北美，典型的〇NU可 以服務4至9 6個的遠程單元。該〇nu經由至少一中繼線接 收下游原始信號以及傳輸由此具體實施的資訊至合適的遠 程單元作爲下游通訊信號。類似地是，該ONU由遠程單 元接收上游通訊信號及傳輸由此具體實施的資訊作爲上游 原始信號。該原始信號可以傳送至中央辦公室、另一分散 單元或是任何其他合適的位置。服務提供者將典型地配置 以提供資枓至中央數據機以用於傳輸至遠程單元以及將處 理由中央數據機從該遠程單元接收的資料。該服務提供者 可以取任何合適的形式。以舉例方式説明，該服務提供者 可以取網路伺服器的形式。該網路伺服器可以取專屬電腦 或是分散系統的形式。 介於中央單元1 0以及最遠的遠程單元之間的距離可以 有很大的變化。以舉例方式説明，期待VDSL/FTTC標準、 雙絞迴路長度在51.92 MHz的下游通訊爲最高可以允許到 1000英呎（3〇〇公尺）。類似地是，迴路長度在25.96 MHz的 下游通訊爲最高可以允許到3000英呎（900公尺）；而迴路 長度在12.97 MHz的下游通訊爲最高可以允許到5000英呎 (1500公尺）。將由那些熟知相關技藝之人士所欣赏地是， -6” 本纸張尺度这用中國园家標準（CNS)A_j規格（210x297公釐> --------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填鸾本頁)

五'發明說明（4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印4,J^ 較短的最大迴路長度一般相當於較高可達成的資料速率。 和具有遠程單元在與中央單元不同距離的相關問題是非 :致的遠端串音，經常視爲"不等位準之FEXT"或是"不相 寺亿準FEXT "。用以設計和最佳化點對多點通訊系統之大 夕數模式爲假設信號線（例如1 4 ' i 6和1 8 )之間的串音量 馬所有信號線都相同。也就是說，模式爲假設所有的信號 線具有相等長度。 回復參考圖1，遠程早元22-:24圖的下降點位於距離di、 1和旬S在典型通訊系統中，所有的遠程單元以最大可能 功率傳輸，因爲所有的遠程單元相信它們與中央單元】〇 均爲等距離。 " 圖2a-2c、圖3a-3b和圖4解釋遠程單元在距離山、七和七 傳輸的功率頻密度（PSDs )。參考圖2a，遠程單元&之輸 出是在距離山，遠程單元的下降點經由整體可使用頻率範 圍〇<ί·<^的最大功率輸出。在圖2]3中，信號依據線14之 轉換函數H(f)經由距離L衰減。該信號更進一步在距離4 衰減，如圖2c所示。該信號由遠程單元&至中央單元 的衰減是傳輸媒介的正常功能。 圖3 a和圖3 b描繪信號分別由遠程單元&在距離七和七傳 輸至中央單元10的PSD。在點1上，遠程單元尺2之輸出是 經由所有可使用頻率範圍的最大功率輸出，如圖3 &所 示。圖3 b解釋k號在點4上的衰減。請注意在點旬，在線 1 4上的信號之PSD明顯地少於在點d2，信號線1 6上的信 號之PSD。再次’大多數模式和設計假設在任何既定點上 瓦度这用帽@ (C.\S)A1 {：J]〇 X 297 ) 裝--------訂--------:線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作'社印製 A7 B7 五、發明說明（5) 的-k號之仏號強度爲相同，因此造成相同量的串音β事 實上’在k號線1 6上傳送的信號在信號線〗4上造成的串 音將較信號線1 4上傳送的信號在信號線丨6上造成的串音 爲更多。 該問題將®更多it程單元在各種不_距離而加重。圖 4解釋由線18上的遠程單元&在距離旬傳輸至中央單元1 〇 的PSD。在線1 4、1 6和1 8傳送之信號的psD爲大大地不 同。k號強度之差異導出由較短線所產生之更多串音干 擾。在解釋的具體實施力中，信號線丨8傳送的信號將較 線1 4和1 6造成更多串音。 在典型.系統中，沒有考慮在不同信號線長度傳送之信號 的不同信號強度。大多數系統假設所有的遠程單元與中央 單疋爲等距離，所以，由其他線在—特別線上造成的串音 量與由該特別線產生的串音相同。如解釋，此假設在大多 數案例中爲不正確。因此’當不等位準之FEXT發生時’ 信號線的通量爲降低且通訊系統變成較期待地沒有效率。 所以，有需要存在一種將不等位準之FEXT效應最小化的 改良方法。 發明總結 本發明提供用於在通訊系統中降低通道之間不等位準之 _晋干擾的方法及裝置。通道配置爲互相鄰接並以相同頻 率傳送信號’經常在其鄰近通道中建立_音干擾。藉由成 形在信號線上傳送的信號’由在通道上傳送的信號所產生 之串音干擾量可以明顯地降低。 -8- 本纸張尺度这用中國國家標準（CNS)Ad規格（210 X 297公餐） ffi衣·-------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之一具體實施例中，一種用於降低不等位準之 争音干擾之產生的方法包含成形在第一通道上傳送的作 號’以降低由該信號所產生並傳送至鄰近之第二通道的争 音量。在另一具體實施例中’在所有線上的所有信號之頻 譜成形如在中央單元上接收時近似相同。 在另一具體實施例中，在第一通道上傳送的信號之成米 爲部分依據第二及/或第一通道的特徵。該特徵包含，作 不限於通道長度和通道傳送功能β 在另一具體實施例中，該信號之成形爲經由該信號之完 整頻4執行。另一方面，該信號t成形可以經由該信號之 芫整頻譜的子範圍執行。在一特別具體實施例中，該信號 爲多重載波信號，包含定在相對應多數頻率中央之多數載 波。菽信號之成形爲經由該信號之完整頻譜的子範圍執 行’因此只成形多數載波之次集合。 本發明，在另一具體實施例中，亦可以具體實施例在通 訊系統、中央單元和收發器（或是遠程單元）或是其他能夠 成形傳輸以降低由傳輸產生的串音干擾之適合類型通訊 置。 本發明特性和優點之更進一步瞭解可以藉由參考規範和 附圖的其餘部分而實現。 舅式之簡要説明 圖1解釋典型的用户線基準電信通訊區域迴路； 圖2 a解釋在距離山量測之圖！的遠程單元Ri傳輸的功率 頻密度； i 褒--------訂--------線 f靖先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 4 257 8 3 &濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1^ A7 ^ ______B7__五、發明說明（7) 圖2 b解釋在距離cb量測之圖1的遠程單元R〖傳輪的功率 頻密度； 圖2c解釋在距離A量測之圖1的遠程單元Ri傳輸 頻密度； ； 圖3 a解釋在距離A量測之圖1的遠程單元L傳輸的功率 頻密度； 圖3b解释在距離4量測之圖1的遠程單元L傳輸的功 頻密度； 圖4解釋在距離1量測之圖i的遠程單元&傳輸的功率頻 密度； 〃 圖5解釋如本發明之一具體實施例的通訊系統； 圖6a解釋如本發明之一具體實施例在距離4量測之由圖 5的遠程單元R!所傳輸信號之psD ; 圖6b解釋如本發明之一具體實施例在距離量測之由圖 5的遠程單元Rt所傳輸信號之pSD ; 圖6 c解釋如本發明之一具體實施例在距離4量測之由圖 5的遠程單元所傳輸信號之PSD ; 圖7 a解釋如本發明之一具體實施例在距離ds量測之由圖 5的遠程單元R2所傳輸之成形信號的pSD : 圖7 b解釋如本發明之—具體實施例在距離屯量測之由圖 5的遠程單元Rs所傳輸之成形信號的PSD ; 圖8解釋如本發明之—具體實施例在距離七量測之由圖$ 的遠程單元I所傳輸之成形信號的psr); 圖9 a解釋如本發明之一具體實施例的通訊系統； -10- Γ清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ί裝 -線 A7 425783 五、發明說明（8 ) 圖9=::通訊系統的運作流程圖，用於如本發 明t 一具組實施例成形遠程單元的輪出 圖1〇a解釋在中央單元量測之由圖5的遠 未成形信號的PSD; I尸斤傳輸 圖⑽解釋在中央單元量測之由圖5的遠程單元r 未成形信號的PSD ; 圖lla解釋在中央單元量測之由圖5的遠程單元^所 未成形信號的PSD ; 圖Ub解釋如本發明之-具體實施例在中央單元量測之 由圖5的遠程單元I所傳輸成形信號的pSD ; 圖12a解釋在中央單元量測之由圖5的遠程單元&所傳 未成形信號的PSD ; ^ 圖12b解釋如本發明之—具體實施例在中央單元量測之 由圖5的遠程單元I所傳輸成形信號的pSD ; 圖13a解釋如本發明之一具體實施例在距離山量測之由 圖5的遠程單元t所傳輸信號之psE); 圖13b解釋如本發明之—具體實施例在距離ds量測之由 圖5的遠程單元R1所傳輸信號之pSD ; 圖13c解釋如本發明之一具體實施例在距離屯量測之由 圖5的遠程單元R!所傳輸信號之pSD ; 圖14a解釋如本發明之—具體實施例在距離4量測之由 圖5的遠程單元R2所傳輸成形信號的PSD ; 圖14b解釋如本發明之一具體實施例在距離d：3量測之由 圖5的遠程單元R2所傳輸成形信號的PSd ; -11 - 表纸張尺度適用中因國家標準（C.VSM!規格（2】〇 X 297公楚） II-------^衣.I I I--——訂----[ ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*·'私 A7 B7 4 25 7 8 3 五、發明說明（9 ) 圖1 5解釋如本發明之一具體實施例在距離d3量測之由圖 5的遠程單元R3所傳輸成形信號的pSE)。 圖式之詳細説明 本發明提供一種用於在點對多點通訊系統中降低不等位 準之FEXT效應之方法及裝置。在該通訊系統降低不等位 準之FEXT協助在分配頻寬量之内達到最大的整體資料速 率& 該不等位準之FEXT效應可以藉由依據該遠程單元之相 對距離，將由該遠程單元傳輸信號之PSD之成形而最小化 至爲明顯程度。一般上，較近於該中央單元之該遠程單元 的傳輸被成形爲仿效由距離該中央單元最遠之遠程單元傳 輸之信號的PSD。藉由成形該較近遠程單元之傳輸的pSD 時，在全然不同的線上傳送之信號具有類似PSD，所以產 生近似相等量的串音干擾。因此，在點對點以及點對多點 通訊系統中所作的假設爲正確，提供該通訊系統達到所需 資料速率的能力。 圖5解釋具有多數點對點通訊子系統之通訊系統。該通 訊系統包含一中央單元110與遠程單元Ri-R3 122-124通 訊。離散線114、116和118連接該遠程單元122-124至該中 央單元110。遠程單元I22、123和U4的下降點分別位於 距離di、和。該中央單元Π0可以是一 ONU、中央辦 公室或是其他任何類型之合適通訊裝置。該遠程單元以舉 例方式説明，可以是電化、電腦、傳眞機或是其他任何類 型之合適通訊裝置。另外’本發明可以在任何類型之合適 -12- ^紙張0家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） --------訂---------線 (請先fla讀背面之>i意事項再填寫本I) 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明說明（1〇) 通訊系統中製作。以舉例方式説明，本發明可以在 VDSL ' FTTC、ADSL、DMT、DWMT ' OFDM 和 CAP 中 使用。 在一具體實施例中，該遠程單元I 122，爲最遠的遠程 單元，被允許爲在所有可使用的頻率〇<f<f〖上以最大功 率設定傳輸。然而，在線116和118上之該遠程單元R2 123 和R：} 124的傳輸分別被成形爲將其在該線丨上造成之 FEXT最小化。圖6a-6c，7a-7b和8描繪該遠程單元R2 123 和I 124輸出之成形與在該線114上傳送之該遠程單元Ri 122的信號比較。 圖6a、6b和6c解釋由該遠程單元Rl在該線114上之距離 山、d2和屯傳輸之信號的PSD。該信號隨該遠程單元Ri之 距離增加而衰減。在多重載波通訊系統中，該遠程單元Ri 之傳輸is號包括终多號，如信號13 0，分段在可使用頻 率範圍上3 圖7a解釋由該边程早元R2在該線116上之距離d2傳輸之 號的PSD。該彳§號被成形爲相似於在線114上之距離d2 傳送之信號的PSD，如圖6 b所視。因爲二線之信號的psE) 近似相等’所以由該線在另一線上所造成的_音干擾量必 須近似相等。當該線116上的信號由該遠程單元尺2在遠離 至距離ds時，該信號亦衰減，如圖7b所示。—般上，衰減 量必須近似相等於在線114上傳送的信號由距離4至d3時 的衰減。因此’沿距離t至旬而至該中央單元的所有信 號’在邊線Π 4和116之h號大小爲近似相等。因此，由 -13- 本紙張至適用中0®家標準（CNSM.1規格（210x297公餐） --------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11) 在該線114和116上之信號中的各信號產生之_音量在其 共同距離上爲近似相等。 圖8解釋由該遠程單元I在該線118上之距離七傳輸之信 號的PSD。與圖4比較，該遠程單元r3之輸出被成形爲相 似於在線114和116上之距離d3傳送之信號的JPSD。在線 118上之信號將因此產生與在線丨丨4和n 6上傳送之信號相 同量的串音干擾，而非產生明顯較大量的串音干擾於距離 d3與該中央單元之間。 該遠程單元之傳輸的成形爲部分依據通道或是線之轉換 函數H(f)決定》—般上，在一具辱實施例中，較近的遠程 單元之傳輸的成形變成最長線之轉換函數與該特別遠程單 元之轉換函數的比率。 圖9 a解釋如本發明之具體實施例的典範通訊系統。該通 訊系統包含一中央單元200和遠程單元RrRn。線!^-!^連接 該遠程單元至該中央單元β該線之長度由山變化至dn，旬 爲最遠距離。 本發明之一具體實施例仔細考慮將由該中央單元在各線 上接收之遠端串音（FEXT)量等化。也就是説，假使那些 線長度與在考慮之下的線長度爲相同時，由其他線注入之 FEXT由該中央單元檢視必須相同。首先，由在考慮之下 的線接收之FEXT模式爲需要。許多不同類型之模式可以 使用’如由ANSI T1E1.4工作组使用之模式。該模式在典 範具體實施例使用，提供： = Eq.l -14- 本紙張尺度迖用中國國家標準（CNS)AJ規格（2】0 X 297公_§ ) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 五、發明說明（12) A： B7 PSDfext(f)爲由其他線所造成FEXT雜訊的功率頻密度，並 7主入至在考慮之下的線。，η，爲作用線的總數，而n-1爲產 生FEXT雜訊至在考慮之下的線之線的總數。^ I爲—常 數’·，Γ是FEXT耦合發生之長度；pSDdist(f)是分散線之傳 輸PSD，而丨H(f)|2爲在考慮之下的線之通道轉換函數的大 小。請注意該等式典型地假設該所有分散線爲等於在考慮 之下的線。 爲了等化由第一線、線（id )產生至第二線（丨）之FEXT雜 訊的量’在考慮之下的線之PSD被計算，以致線（i)接收 線（i)將已經接收的同量FEXT雜贽，假使線（M)與線（i) 爲相同長度。 該展開等式爲：

Eq.2 ,49

Eq. -------------»衣--------訂.--------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 孩索引'1'指示線（i)較線卜。長。該等式爲等式^的簡化 版本，只是只有一條其他線而非所有線視爲分散線。 除了等式以外的常數k、頻率和係數因素提供： ^〇α/)=PSD{/)d^KA/i q·4 因此分散線，i-1，的合適傳輸PSD爲在考慮之下的二線之轉 換函數、線長度和在較長線上的傳輸psD之函數。等式4 -15- 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 425783 經濟邡智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（13) 提供介於較長線和較短線之間的關係，需要於將在該較短 線上傳送之信號的PSD加以成形，以致由該中央單元接收 的FEXT爲近似等於二線。 由線Ln開始，等式4可以用以遞迴地獲得所有線之成形 PSD。然而，依據最長線、的更普通等式可以被演譯出。 彻⑺=PSDn{f) Eq.5 伟(/)丨 '卩爲討論中較短線之PSD的索引。爲爭最長線Ln的索 引。在一具體實施例中，PSDn是在所有可使用頻率之最大 功率。當然，任何的最大功率可Θ如本發明地使用。更特 定地是，用於增加資料速率的最佳化？8011爲所需。 等式5説明爲了等化由該較短線造成的FEXT雜訊，較近 遠程單元之傳輸的PSD必須由最長線（或是插入損耗）的距 離和大小與較短線的距離和大小之比率加以降低。 在一具體實施例中，最長線Ln的插入損耗和其距離dn可 以在遠程單元Rn的啓始期間獲得。遠程單元啓始在由 Brian Wiese、Krista S. Jacobsen、Nicholas P. Sands 和 Jacky Chow於1998年7月7曰申請之美國專利申請案號爲第 09/111,295號，事務所檔案號爲第AMATP026，TI-27743號 取名爲"INITIALIZING COMMUNICATION IN SYSTEMS USING MULTI-CARRIER MODULATION"之專利案中更詳 細地討論，該申請案以提及之方式整體併入本文中。 所有遠程單元之插入損耗或是轉換函數H(f)和距離d可 -16- 本纸張尺度用？ S囡家標準（C.WSM.l蜆格（UK) ¥297公Μ ) J I I —— — — ——--' — — — II I —訂- — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 425783 A7 B7__ 五、發明說明（！4) 以在該遠程單元的啓始期間獲得。在—具體實施例中，該 中央單元200獲得和記錄資訊。知道此資訊時，該中央單 元200計算合適的成形函數以應用至較接近之遠程單元的 輸出。在另一具體實施例中，該遠程單元可以執行需要獲 得該成形函數的必要計算。有關該遠程單元轉換函數和= 離的資訊可以由該中央單元獲得。該遠程單元，在另一具 體實施例中，亦可以儲存有關它們本身的資訊而且只需要 由該中央單元獲得有關該遠程單元的資訊。因此，本發明 可以用分散的方式製作而且不限於由該中央單元執行所有 運作。 在一具體實施例中，最遠之遠程單元首先啓始。該中央 單元獲得有關該最遠之遠程單元的必要資訊，亦即該插入 損耗或是轉換函數H(f)和距離d。當其他較近之遠程單元 在..皋上時，该中央單元2〇〇在啓始期間獲得有關那些遠程 單疋和線的資訊並計算必要的成形資訊。該成形資訊在啓 始處理中傳遞至較近的遠程單元，所以只要該較近之遠程 單元在線上時，它們的輸出就被成形。此具體實施例在電 力中斷之後，或是一些需要同時啓動該遠程單元的其他事 件時有用。 如在上文參考的應用中所討論，該啓動處理典型地不需 要琢遠程單元傳輸寬頻信號至該中央單元。一般上，爲了 決足孩通道或是線的特徵，在該遠程單元開始傳送全頻寬 信號 < 前，低位準寬頻信號由該中央單元傳送。該啓動設 計在啓動階段期間避免不等位準之FEXT。利用適當的啓 -17- 本紙張虼;i这丐巾囚ϋ家撣单（CNS)A4規格（」Κ)Γ^7 ) 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟邡智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 」 A7 ______B7 五 '發明說明（1S) 動，該較近之遠程單元將永不傳送未成形之大量的全頻寬 仏號，該仏號將在鄰近通道或是線中建立明顯不等位準之 FEXT量。當，然，假使需要時，—些不等位準之FEXT雜訊 量可以被容纳以適當地啓動該遠程單元而不建立該通訊系 統之完整性的明顯損耗。 圖9b解釋圖9a之中央單元運作的流程圖22〇，用於如本 發明之具體實施例將遠程單元的輸出成形。流程圖22〇在 方塊222開始，中央單元200在該處等待一遠程單元上 線。一旦遠程單元上線時，進行至方塊224，中央單元 200在該處啓動新的遠程單元艮。，方塊224的運作期間中 央單元200決定連接遠程單元Ri至該中央單元之該線的轉 換函數Hi(f)和距離山，Hi(f)和φ之決定可以用任何適合的 方式執行。定時和對準信號，如相關技藝已知，可以用以 決定Hi(f)和山的値。 在啓始之後，該中央單元在方塊227中藉由比較其他現 行運作之遠程單元的距離而決定R|是否爲最遠之遠程單 凡。假使Ri不是最遠之遠程單元時，該中央單元2〇〇進行 至方塊230並將比之輸出加以成形。該中央單元提供&具 有At傳輸PSD的合適成形因數以降低線（〗）在其他較長線 中產生的FEXT。 在一具體實施例中，該成形因數爲艮之轉換函數Hi(f)、 介於Ri與該中央單元之間的距離di、最遠之遠程單元的轉 換函數Hn(f)、介於最遠之遠程單元與該中央單元之間的 距離dn以及最遠之遠程單元的輸出之傳輸pSD，“化⑺的 18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規&⑽x 297公爱） I--I I -----------I 1 I 丨 I 訂------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（伯） 函數。此關係如上文參考等式5之説明。在另一具體實施 例中’次遠之遠程單元的轉換函數、距離和pSD可以被使 用’如參考等式4之説明。在另_具體實施例中，該成形 因數爲Ri和最遠之遠程單元之轉換函數以及pSDn⑴的函 數’如下文更詳細地説明。在完全啓始之後，運作回轉 至方塊222。 假使&是最遠之遠程單元時，運作由方塊進行至方 塊232。在方塊232中，遠程單元&被指定爲最遠之遠程單 冗Rn ° Rn之輸出PSDn(f)被設定爲在可使用頻率上的最大 功率輸出。在另一具體實施例中，Rn之輸出可以被成形爲 最佳資料速率而非簡單地以最大功率傳輸6任何其他的合 適類形頻譜成形可以如本發明加以利用。以舉例方式説 明’最遠之遠程單元Rn可以只使用—部份可使用的頻率而 非所有的可使用頻率，如下文更詳細地説明。 進行至方塊235 ’該中央單元決定是否任何先前啓始的 遠程單元爲現行運作的遠程單元。那些遠程單元較新的遠 私單元近’因爲該新的遠程單元近已經在方塊227中被決 定是最遠之遠程單元。假使是現行運作的遠程單元時，該 中央單元在方塊238中試圖利用有關新的最遠之遠程單元 Rn的資訊，亦即Hn(f)和dn重新啓始先前啓始的遠程單元。 在另一具體實施例中’該先前啓始的遠程單元不重新啓始 以避免服務中斷。在另一具體實施例中，重新啓始在較近 之遠程單元不作用的週期期間内執行。假使一旦有任何較 近之遠程單元已經重新訓練時，運作進行至方塊222。假 -19- 本紙張又度这用中國國家標準（CN.SMJ規格（210 四7公餐） ---------------------訂·--------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 緩濟部智慧財產局員工消費合作.吐印製 五、發明說明（17) 使沒有較近之遠程單元時’運作由方塊235進行回至方塊 222 > 在另一具體實施例中，該中央單元首先可以在通訊系統 的實體建立期間内決定所有遠程單元的所有長度和線特 徵。典型地，一旦通訊系統爲實體建立時，介於該遠程單 元和中央現場之間的距離實質上不會改變。一般上，通道 或是線的特徵亦不會在時間上明顯地改變。該中央單元可 以收集所有在此點有關通道之轉換函數和長度必要的資訊 並儲存它們。 一旦遠程單元在線上時，該中色單元可以決定該遠程單 元爲何。以舉例之方式説明，參考圖9a，假使遠程單元 尺4爲在線上的第一遠程單元時，該中央單元可以在啓始期 間決定R4是第四近的遠程單元。知道L的位置，以及已經 擁有最遠之遠程單元的轉換函數Hn⑴和距離九時，該中央 單元期待Rn最終在線上可以將I之輸出加以成形。因此， 當遠程單元Rn在線上時，&不需要被啓始以降低由^在線 k上產生之不等位準之FEXT。因此，遠程單元之輸出的 成形可以在通訊系統建立時預先決定。當然，當新的遠程 單元被安裝以及通道之條件發生改變時，該組儲存之轉換 函數以及線長度可以被更新。 在成形期間，由該中央單元傳送至該遠程單元的資訊量 可以變化。在一具體實施例中，該中央單元可以獲得以及 儲存有關該遠程單元的所有資訊並通知各遠程單元如何將 其輸出加以成形。在一另具體實施例中，該遠程單元可以 -20- 本r氏谈&度適用令S舀家標準（CNS)rVi规格（2】0 X 297公爱） . 裝*-------訂---------線 f靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 425783 A7 B7

Eq. 6 經濟郭智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（18) 量測所需資訊中的一些資訊。例如，各遠程單元可以量測 其本身線的轉換函數和距離。該中央單元之後可以用只有 關於最遠之遠程單元的資料通知各遠程單元。該遠程單元 之後能夠計算其輸出的所需波形。該中央單元亦可以簡單 地通知該遠程單元其想要接收之所需波形，以及允許該遠 程單元決定需要的成形，資訊收集和成形的其他另外變更 可以如本發明執行。 在如本發明另一具體實施例中，該較近遠程單元之輸出 的成形由在該中央單元上接收之信號的PSD決定。除了試 圖完全地等化由線上傳送所產生！及由該中央單元接收之 FEX丁以外’該傳輸信號可以被成形，以致出現的它們之 PSD在該中央單元近似相等。因此，在該中央單元上量測 之所有信號的繪圖，假使不是接近相等時，必須看起來非 常類似。雖然此情沉亦是先前説明之具體實施例的結果， 但具有微細差異。 用於依據在該中央單元上的信號之PSD決定信號之PSD 的關係可以表示爲： PSDt{f) J-Af\psDn{f) mt ^ _是最長線的索5丨而’ i'是在考慮下之線的索引。請注意 介於該遠程單元和該中央單元之間的距離不再是信號之 PSD的成形中之因素。在該中央單元上設定信號之PSD爲 互等將刪除計算該遠程單元之距離的需要，因爲特別的具 體實施例不需要等化在線上接收之FEXT。此外，由該線 -21 本紙張尺迓远円中S因家標準（C>3)AJ規格（2KM 297公复） 裝·!-----訂---------線 f請先閱讀背面之、注意事項再填寫本頁} 425783 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____^BT__ 五、發明說明（19) 所庚生之不等位準之FEXT的效應爲由PSD成形單獨減輕 而非試圖等化在接收器上的不等位準之FEXT。 回到參考圖5中説明之本發明具體實施例，圖丨〇a、u a 和l2a分別解釋在該中央單元丨10上所量測而沒有成形之 由該遠程單元&、I和產生之信號的PSD ^利用等式6 中定義的關係時，該遠程單元Ri、尺2和尺3之輸出被成形以 產生具有在該中央單元上所量測如圖1〇b、Ub* 12b之 PSD的信號。在該中央單元的觀點中，所有3個遠程單无 爲相同地出現，且典型地能夠處理近似同量的資料，而不 會不利地傷害其他遠程單元的運作。 在另一具體實施例中，該遠程單元之輸出的成形可以在 區段頻寬中執行。除了任何其他合適類型的成形方法以 外’如説明之PSD成形或是FEXT等化成形方法可以被使 用。圖13a-13c、14a-14b和15解釋由圖5之遠程單元在各 種距離產生之信號的PSD。 圖13a、13b和13c分別解釋由圖5之遠程單元Rt ι22在距 離山、4和心產生之信號的pSD ^除了在完整可使用頻率 上傳輸之外，遠程單元Rl可以只上升至頻率f|傳輸。有許 多理由將可使用頻率分段。一個有力的理由是通道之頻率 範圍可以隨信號線長度増加而減少。因此，在較長信號線 上之遠程單元只能夠使用較在較短信號線上之遠程單元小 的頻寬。 圖14a和14b解釋分別解釋由遠程單元r2 m在距離七和 4產生之信號的psd。參考圖14a，R2在介於頻率〇與匕之 -22 中围國家標進（CN.S)A·!規格（210 X公》 — — — — — I —I— ------1 I ^ · I I I ---I (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁> A? B7

Eq. 7 經濟部智.¾財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2〇) 間的頻率上傳輸。然而， 只在頻率。與f,之間成形，因遠二單=輸之信號的咖 頻率範圍中傳輸。因此只在該 2不要擔心在頻率Α至^辖人 至線114的FEXT雜訊。造葙留_ Ή 千1主12穉口 遠程早tl 1的成形函數可以寫爲： PSDk(f)=- •l^ooj7 5〇η^^0</-/ι H y;</</2 其中1n，是最長線的索引而,k，是在討論 引。Pmax是最大功率，作其他入、冻 王早TCij旁 仁具他合適的成形功率位準 義爲在頻率至G的傳輸功率β — 丄考圖m和圈13。，由信號線114和⑴傳送之信號的 二在距離d3最高以頻率fl爲類似。在頻率㈣時，只有 號線Π 6傳送任何信號—遠程單元&之輸出 圖15解釋由遠程單元&124在 \ 4在仏號線118上的距離山所 傳輸之信號的PSD。請注意值鈐异丄 3傳輸最兩到f2的成形之傳輸 以及在頻率f2U3以全功率傳輸。另外，在頻率⑴】上的 傳輸之成形與在頻率fl#上的傳輸之成形不同。這是由 於在頻率時距離dt的最遠之遠Μ元爲&的事實。 然而’在頻率fjf2時距離d2的最遠之遠程單元爲I。L 之傳輸的成形利用最遠之遠程單元在不同頻率範固上的差 動以將通量加以最佳化。h之傳輸的成形可以寫爲： -23- 本紙張尸、度这用申因國家標準（CN'SM!規格（」]〇 X 297公呈j

A7 B7 五、發明說明（21) PSD人f) d, dk <f</2 梓,(/)1 Λ </^/3

Eq- Ρ· 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 其中1n1是最遠之遠程單元在頻率範園0至fi時的索引；而 ’k·是最遠之遠程單元在頻率範圍fi至f；j時的索引；而'1，是 正被成形之遠程單元的索引。在一具體實施例中，假設最 遠之遠程單元在一既定範園以最大功率或是任何預定之功 率大小傳輸，以最佳化資料速率 本發明亦可以應用至單一載波以及無載波的通訊系統， 如QAM和CAP。除了成形信號是在可使用頻率範圍上分 段以外，如圖6 a所描繪，成形是在跨距完全頻率範圍的 單一信號上執行。 所以，本發明降低介於利用相同頻率之不同通訊通道之 間的不等位準之FEXT干擾。藉由可能依據它們與該中央 單无之距離而成形該遠程單元之傳輸，不等位準之FEXT 雜訊被明顯地降低。成形可以在通訊的啓始階段期間内執 行，所以在實際通訊期間内不需要頻寬。本發明可以應用 至接線、多重載波、單—載波以及無載波通訊系統。 雖然本發明已經參考特定具體實施例而特別地顯示以及 説明’將爲那些熟知相關技藝之人士所暸解地是’揭示之 具體κ施例中的形式和細節之改變可以在不脱離本發明的 精神或是範今下加以製作。所以，本發明的範疇必須參考 所附之申請專利範圍決定3 -24- «i衣.-------訂.-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (c\S)A-l (：>l〇 X V97 )

Claims (1)

1. 425783 A5 B8 C8 DS 六、申請專利範圍 經 濟 部 智 慧 財 j. 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 1. 一種在至少二遠程單元和一中央單元之間成形傳輪的方 法，各遠程單元經由一通道耦合至該中央單元，各遠程 單元發送一傳輸至該中央單元，該方法包括： 量測遠程單元中之第一遠程單元的通道；以及 依據第一遠程單元之通道的量測，調整遠程單元中之 第一返程單元的傳輪； 其中第二遠程單元之傳輸的調整降低介於第二遠程單 元通道與第一遠程單元通道之間的串音。 2如申請專利範固第1項之方法，其中耦合該遠程單元至 =中=單元的各通道，實質上配置爲相互鄰接，以致各 遠紅單元之傳輸造成介於耦合至該傳輸之遠程單元與其 他通道之間的串音。 、' 1 :種在通，系統中用於降低串音之方法，該通訊系統包 α中央單凡，至少二遠程單元；各遠程單元經由一通 ，通訊地轉合至孩中央單元，各通道中，其中通道配置 :相互關聯’以致其中之—遠程單元經由其中之—通道 傳輸或是經由其中之—通道傳輸至其中之—遠程單元， I5將在至^ -其他通道中建立串音干擾，該方法包括： 制介於該中央單元與第—遠程單元之間的第一通道 和提供第一通道的轉換函數：以及 -調整經由通訊地麵合第二遠程單元與該中央單元之第 =的傳輸，㈣輸具有—頻譜成形，該調整成形經 =通道之頻譜成形，以致在第-通道…音干擾 -___ -25- 本纸乐尺度逆用中國'---------- ’準（CNTS ) Α4規格（2ί〇χ297公慶） 5t-------ir------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 4.如申請專利範圍第3項之方法，尚包括： Ϊ測第一通道以及提供第二通道的轉換函數。 5‘如申請專利範圍第3項之方法’其中經由第二通道之傳 輸的調整爲部分依據第一通道的轉換函數。 6. 如申请專利範園第4項之方法’其中經由第二通道之傳 輸的調整爲部分依據第二通道的轉換函數。 7. 如申請專利範圍第4項之方法’其中經由第二通道之傳 輸的賙整爲部分依據第一和第二通道的轉換函數β 8. 如申請專利範園第3項之方法，其中第一通道的量測尚 提供第一通道的第一長度，以致：經由第二通道之傳輸的 調整爲部分依據第一長度。 — 9. 如申清專利範園第4項之方法，其中第二通道的量測尚 如:供第—通道的第二長度’以致經由第二通道之傳輸的 調整爲部分依據第二長度。 10. 如申請專利範圍第3項之方法，其中經由第二通道之傳 輸包括一功率頻譜密度’其中在調整經由第二通道之傳 輸的步驟中，經由第二通道傳輸之功率頻譜密度被調 整。 11. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該通訊系統爲多重 載波通訊系統。 12. 如申請專利範圍第3項之方法，其中各通道由包括同軸 電纜 '雙絞線和平對線組成的群組中選擇。 I3·如申請專利範園第3項之方法，其中經由第二通道之傳 輸爲包括多數載波的多重載波傳輸，各載波爲定在頻率 -26- 本紙铁尺度送用中國國家韓準（⑽）M規格（加父297公缝） ¾-- f詩先閱讀背而之注意事^再填寫本頁} 訂 經濟部智总財產局員工消費合作社印製 ---線 — ---LI. 4 25 7 8 :.. _J88 六、申請專利範圍 跨距的中央。 K如申請專利範圍第i 3項之方法，其中經由第二通道之 傳輪的調整是在整體頻率跨距上執行。 15‘如申請專利範圍第13項之方法，其中經由第二通道之 傳輪的調整是在頻率範圍之相對應子範圍頻率上的多數 載波子集合上執行。 16‘ 一種通訊系統，包括： 一中央單元；以及 至少二遠程單元；各遠程單元能夠經由一通道從該中 央單元接收傳輸及傳送傳輸至該中央單元，各通道通訊 地耦合該遠程單元至該中央單I，以及各通道具有一特 徵； 其中第一遠程單元之傳輸爲部分依據第二遠程單元之 通道的特徵。 17-如申請專利範園第i 6項之通訊系統，其中該第二遠程 單元之通道的特徵爲第二遠程單元之通道的轉換函數。 18. 如申請專利範園第1 6項之通訊系統，其中該第二遠程 單元之通道的特徵爲第二遠程單元之通道的距離。 經滴部智慧財產局員工消費合作社印製 19. 如申請專利範圍第1 6項之通訊系统，其中哕第二读 單元距離該中央單元較第一遠程單元距離該中央單元爲 更遠。 20. 如申請專利範圍第1 6項之通訊系统，其中該第—遠程 單元之傳輸爲至少部分由該第二遠程單元之通道的特徵 而成形，以及該第一遠程單元之通道配置爲足夠接近該 -27- 本紙张尺度速用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公；^--—

   申請專利範圍 第二遠程單元之通道，以致在其中之 輸造成在其他it道上的串音，而傳送的傳 的成形降低由該第—遠程單元之；之傳輸 在該第二遠程單元之通道上的串音。^的傳輸造成 21如申請專利範圍第2”之通訊系統， 單元之傳輪被成形，以致在該第一遠 ： 送的傳輸近似等於在該第二遠程單元傳 第二遠程單元之傳輸，延著該第一遠程單 伸與延著該第二遠程單元之 （通道的延 逆往早兀（通迢的延伸爲共 ^申=利範圍第20項之通訊系統，其中該第 =輸被成形’以致在該，-遠程單元之通道上傳 輸光譜地近料於在財央單元量㈣在該第二 遠程早凡之通道上傳送的傳輸。 ^申請專利範園第20嚷之通訊系統，其中該第一遠程 傳輸爲少重载波傳輸，包含多數載波，各載波爲 足在頻率跨距的中央。 24. 如申請專利範固第23項之通訊系統，其中該多重載波 傳輸I成形是在整體頻率擴展上執行a 經 濟 部 智 慧 財 產 局 1 X 消 費 合 作 社 印 製 25. 如申請專利範固第23項之通訊系統，其中該多重載波 傳輸I成形是在頻率範圍之相對應子範義率上的多數 載波子集合上執行。 26. 種使用於通訊系統令的收發器，其中該收發器爲包括 通訊系統中的至少二收發器，該通訊系統尚包括一中央 旱元各遠程單元經由一通道通訊地核合至該中央單 -28- 210X 297公釐） ABCD 425783 六、申請專利範圍 兀，各通道具有一特徵，其中該收發器經由一通道傳輸 信號至該中央單元，該信號爲光譜地成形，以致當信號 經由一通道傳輸時在其他通道上所造成的干擾被降低。 27.如申請專利範圍第26項之收發器，其中該信號之成形 爲邵分依據其他通道其中之一的特徵。 现如申請專利範圍第27項之收發器，其中該特徵爲其他 通道其中之一的長度。 29_如申請專利範圍第2 7項之收發器，其中該特徵爲其他 通道其中之一的轉換函數。 30.如申請專利範圍第2 6項之收發器，其中由該中央單元 經由該通道傳輸之信號爲多重=載波信號，包括多數載 波，各載波爲定在頻率擴展的中央。 31_如申請專利範圍第3 〇項之收發器，其中該多重載波傳 輸之成形是在頻率範固之相對應子範園頻率上的多數載 波子集合上執行。 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X. 消 費 合 S 社 印 32. —種用於通訊系統中之中央單元，該通訊系統包含至少 二遠程單元，各遠程單元由一通道通訊地耦合至該中央 單兀，該遠程單元傳送傳輸至該中央單元以及由該中央 單元接收傳輸，其中該中央單元量測第一遠程單元之第 通道的特徵，以及依據第一通道的特徵調整在第二通 道傳送之第二遠程單元的傳輸，第二遠程單元之傳輸的 調整降低由在該第二通道上傳送以及由該第一通道接收 之傳輸所產生的串音。 33. 如申請專利範圍第3 2項之中央單元，其中該中央單元 -29 本纸法尺度朝令國國家標準（CNS) A4規格^ 〇 χ 29 4 25 7 83 A8 B8 CS D8 經濟部智慧財·產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 爲邵分依據該第一通道之特徵調整該第二遠程單元之傳 輸，該第一通道之特徵爲由包括該第一通道之長度和該 第一通道之轉換函數的群組中選擇之至少一特徵。 34. 如申請專利範園第32項之中央單元，其中該中央單元 爲部分依據該第二通道之特徵量測該第二通道之特徵以 及凋整琢第二通道之傳輸，該第二通道之特徵爲由包括 该第二通道之長度和該第二通道之轉換函數的群組中選 擇之至少一特徵。 35. 如申請專利範圍第3 2項之中央單元，其中該中央單元 藉由提供該第二遠程單元具有該第一通道之特徵的量測 而調整該第二單元之傳輸。 36. 如申請專利範圍第3 2項之中央單元，其中該中央單元 藉由提供該第二遠程單元具有所需之功率頻密度而調整 遠第二遠程單元之傳輸，以致該第二遠程單元在該功率 頻余度傳輸’以致該中央單元接收該所需功率頻密度。 37. 如申凊專利範園第3 2項之中央單元，其中該第二遠程 單元之傳輸爲爲多重載波信號，包括多數載波，各載波 爲定在頻率跨距的中央。 38. 如申請專利範園第3 6項之中央單元，其中該多重載波 傳輸之調整是在頻率範圍之相對應子範圍頻率的多數載 波子集合上執行。 39. —種介於多數遠程單元與一中央單元之間的傳輸成形之 方法，各遠程單元經由一通道搞合至該中央單元，各遠 程單元傳送一傳輸至該中央單元，各傳輸具有一頻譜， 裝*17------.^-—-— (請先閱讀背面之ΪΑ意事項再填寫本頁) 30-

   六、申請專利範圍 8 SS 8 ABCD 讀方法包括： 調整其他遠程單元之傳輸’以致所有的多數遠程單元 具有與由孩中央單元接收之頻譜近似相等的頻譜； 其中該第二遠程單元之傳輸的調整降低介於該第二遠 程單元之通道與該第一遠程單元之通道之間的夢音。 4〇·如申請專利範圍第39項之方法’其中該調整該中央單 1之步料其他遠程|元啓始期職供其_程單元具 有所需接收頻譜。 、 41，如申請專利範圍第40項之方法，尚包括： 其他遠程單元中的各遠程單元量測耦合其他遠程單元 中的各遠程單元至該中央單元‘相對應通道；以及 其他遠程單元中的各遠程單元依據該相對應通道之量 '則和由該中央單元提供之所需接收頻譜而調整其傳輸。 f請先閲讀背面之注*事項再填寫本頁〕 裝 訂 經濟部智总財產局員工消費合作社印製 |廣 .公 7 9 2

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