WO2011144028A2

WO2011144028A2 - 矢量dsl的方法、系统及一种单板和dslam设备

Info

Publication number: WO2011144028A2
Application number: PCT/CN2011/074253
Authority: WO
Inventors: 肖瑞杰; 董卉慎; 李程; 吕锦雄; 柯建伟
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2011-11-24
Also published as: EP2672661A2; CN102217240B; US20140079105A1; EP2672661B1; EP2672661A4; WO2011144028A3; CN102217240A; US9008163B2

Description

矢量 DSL的方法、系统及一种单板和 DSLAM设备技术领域

本发明涉及数字用户线路 DSL数据处理领域，尤其涉及矢量 DSL的方法、系统及一种单板和 DSLAM设备。

背景技术

xDSL是各种类型 DSL ( Digital Subscribe Line, 数字用户线路）的总称， xDSL是一种在电话双绞线（即无屏蔽双绞线， Unshielded Twist Pair, 简称为 UTP ) 上传输高速数据的传输技术。在 xDSL 系统的局端（CO , 全称为 Central Office )有提供多路 xDSL信号接入的装置 DSLAM( Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSL接入复用器）。

由于电磁感应现象的存在， DSLAM接入的多路信号之间，会产生相互干扰，称为串扰（ Crosstalk )。如图 1 所示，存在两种串扰：近端串扰 ( NEXT, 全称为 Near-end crosstalk )和远端串扰 ( FEXT, 全称为 Far-end crosstalk )。由于 xDSL上下行信道采用频分复用，所以 NEXT对系统的性能不产生太大的危害；但 FEXT则会严重影响线路的传输性能。例如，当一捆电缆内有多路用户都要求开通 xDSL业务时，会因为 FEXT使一些线路速率低、性能不稳定、甚至不能开通等问题。为消除 FEXT , 目前业界提出了矢量 DSL ( Vectored - DSL ) 技术，该技术主要利用 DSLAM联合收发的功能，使用信号处理的方法来消除 FEXT干扰。

如图 2所示，对于上行方向而言， CO端做信号的联合接收处理。首先，设 ^个用户发送的信号组成信道输入向量，为一个 f xl的列向量 _x= ( ι, 2, · · · , ^)^Γ _;传输信道 Η表示在频率域的一个子载波上各 DSL之间的串扰信道， Η是一个 f 的信道传输矩阵，表达式如下： H = (公式 1 )

其中，表示从信道 j到信道 i的传输方程。另外， b用来表示 f x i的噪声向量，为一个的列向量； y表示信道输出向量，为一个 χ ΐ的列向量。对于信道输出向量 y的表达式，如下：

y = Hx + b (公式 2 ) 为了消除串扰，在 CO端做信号的联合接收处理，在接收端引入一个串扰消除处理器，该串扰消除处理器生成一 X 的串扰消除处理矩阵 w, 且 w使得 WH为一个对角矩阵，之后按照公式 3对信号输出向量 y进行处理，得到处理后的信道输出向量^

y = WHx + Wb (公式 3 ) 由于 WH为一个对角矩阵时，故串扰可消除。

如图 3所示，对于下行方向而言，在 CO端做信号的联合发送处理。同样地，设有个用户， CO端需要向个用户发送信号组成一 x i的列向量 X , 为了消除传输信道的串扰，在 CO端引入一个向量预编码处理器，该向量预编码处理器生成一的预编码处理矩阵 P, 且 P使得 HP为一个对角矩阵，此时发送的信号为 Ϊ , 其表达式如下：

ϊ = Ρχ 用户的接收单元接收到的信号为：

y = HPx + b (公式 5 ) 由于 HP为一个对角矩阵，故串扰可消除。

基于上述原理，现有技术中提出了一种集中式矢量 DSL系统，如图 4 所示，该系统包括 N个单板，每个单板控制 n个用户，且所有单板的用户数据都传送到集中矢量处理器上进行数据处理以消除串扰。该集中矢量处理器兼有串扰消除处理器和向量预编码处理器的功能。

对于上行方向，每个单板将经过第一数据处理单元的 n个用户的数据发送到集中矢量处理器中，故集中矢量处理器接收到所有 N*w个用户的数据 Hx, Hx为（N*«)xl的列向量；集中矢量处理器生成一（N*«)x(N*«)的串扰消除处理矩阵 W, 集中矢量处理器需要进行 W*Hx的运算，由于每个向量的分量都是复数，故在此过程中需要进行 4(N*«)²个乘法运算及

3(N*«)² -(N*«)个加法运算；然后，集中矢量处理器将处理完成的数据返回至相应单板，进行后续的数据处理。

对于下行方向，集中矢量处理器生成一预编码处理矩阵 P,并进行 Ρ*χ 的向量运算，同样也需要进行 4(N*«)²个乘法运算及 3(N*«)² -(N*«)个加法运算。

由于利用矢量 DSL技术进行预编码处理及串扰消除处理，有较高的实时性要求，所以使用现有的集中式矢量 DSL 系统，要求集中矢量处理器能够实时处理所有单板上用户数据，则该集中矢量处理器需要具有很高的数据处理能力。用户数越多，对集中矢量处理器的数据处理能力的要求也就越高；依据现有集中矢量处理器的数据处理能力，就对矢量 DSL 系统的用户容量造成了限制。

发明内容

本发明的实施例提供矢量 DSL 的方法、系统及一种单板和 DSLAM 设备，用以增大矢量 DSL系统的用户容量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种矢量 DSL的方法，包括：

至少一个单板接收并先期处理各自单板的用户数据；所述单板将该单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器进行内部矢量化处理，得到内部处理数据；

所述单板将其用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据；

所述单板接收该单板的外部处理数据，并结合内部处理数据进行后期处理。

一种单板，包括：

先期处理单元，用于接收并先期处理所述单板的用户数据；

第一传送单元，用于将所述单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器；

辅助矢量处理器，用于对所述单板的用户数据进行内部矢量化处理，并输出内部处理数据；

第一接收单元，用于接收由辅助矢量处理器输出的内部处理数据；第二传送单元，用于将所述单板的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

第二接收单元，用于接收由集中矢量处理器进行外部矢量化处理后输出的外部处理数据；

后期处理单元，用于将所述第一接收单元的内部处理数据和所述第二接收单元的外部处理数据进行后期处理。

一种数字用户线路接入复用器 DSLAM设备，包括至少两个单板，其中，至少一个所述单板包括：

先期处理单元，用于接收并先期处理所述单板的用户数据；

一种矢量 DSL系统，包括： DSLAM设备；所述 DSLAM设备包括至少两个单板，其中至少一个所述单板包含一辅助矢量处理器，该辅助矢量处理器用于对其所在单板的用户数据进行内部矢量化处理，并且包含所述辅助处理器的单板的用户数据由集中矢量处理器进行外部矢量化处理；所述集中矢量处理器用于对包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行外部矢量化处理，并对不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理。

本发明实施例提供的矢量 DSL的方法、系统及一种单板和 DSLAM设备，通过在至少一个单板上设置一辅助矢量处理器，利用该辅助矢量处理器对其所在单板的用户数据进行内部矢量化处理，并且利用集中矢量处理器对所述单板的用户数据进行外部矢量化处理；由于辅助矢量处理器分担了一部分的数据处理量，故在系统用户数量不变的情况下，可以减少集中矢量处理器的数据处理量，在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL 系统的用户容量；当然，若集中矢量处理器的数据处理能力可以得到提升，那么运用本发明提供的方案可以进一步增大矢量 DSL系统的用户容量。

附图说明

实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为近端串扰和远端串扰的示意图；

图 2为用户上行数据给 CO端的示意图；

图 3为 CO端下行数据给用户的示意图；图 4为现有技术提供的一种集中式矢量 DSL系统示意图；图 5为实施例一提供的一种矢量 DSL系统示意图；

图 6为实施例一提供的另一种矢量 DSL系统示意图；

图 Ί为本发明实施例提供的一种矢量 DSL的方法示意图；

图 8为本发明实施例提供的另一种矢量 DSL的方法示意图；图 9为实施例二针对用户上行数据给 CO端的情况，提供的一种矢量

DSL的方法示意图；

图 10为实施例四针对 CO端下行数据给用户的情况，提供的一种矢量 DSL的方法示意图；

图 1 1为实施例六提供的一种单板的结构框图；

图 12为实施例六提供的另一种单板的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图 5所示，本发明实施例提供了一种矢量 DSL系统，包括： DSLAM 设备；所述 DSLAM设备包括至少两个单板其中至少一个所述单板包含一辅助矢量处理器，该辅助矢量处理器用于对其所在单板的用户数据进行内部矢量化处理，并且包含所述辅助处理器的单板的用户数据由集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

所述集中矢量处理器用于对包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行外部矢量化处理，并对不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理。

所述集中矢量处理器设置在所述 DSLAM 设备中，或者独立于所述 DSLAM设备。图 5以集中矢量处理器独立于 DSLAM设备为例，但集中矢量处理器的位置并不局限于图 5所示；例如，集中矢量处理器可以做成单板插在 DSLAM设备的插槽中。

在本实施例中， DSLAM设备中单板的个数为 N ( N≥2 ), 分别是单板

1、单板 2 单板 N; 每个单板的用户数为 n ( n≥2 ), 且单板 1的用户为 Χ^ Χ» , 单板 2的用户为 Χ„ _{+ 1}〜Χ₂„, 单板 Ν的用户为 Χ_(ΛΓ— _{1 +1}〜。其中， Ν个单板中至少一个单板包含一辅助矢量处理器即可；图 5所示的矢量 DSL系统中，以单板 1、单板 2各包含一辅助矢量处理器为例；图 6 所示的矢量 DSL系统是一种最佳的情况，该矢量 DSL系统的每个单板中各包含一辅助矢量处理器，由于辅助矢量处理器越多，则分担的数据处理量就越多，那么在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以矢量 DSL系统的用户容量也就越多。

所述矢量化处理包括预编码处理和 /或串扰消除处理。

其中，针对用户上行数据给 CO端的情况，所述矢量化处理指的是对上行的用户数据的串扰消除处理。这种情况下，所述内部矢量化处理是指每个单板上的辅助矢量处理器为消除该单板上用户和用户之间所产生的串扰而进行的串扰消除处理，此时，所述内部矢量化处理也称为内部串扰消除处理；所述外部矢量处理是指集中矢量处理器为消除各个单板的用户和其他单板的用户之间所产生的串扰而进行的串扰消除处理，此时，所述外部矢量化处理也称为外部串扰消除处理。例如，对于单板 1而言，内部矢量化处理是指为消除用户 Χ ^ Χ»之间所产生的串扰而进行的串扰消除处理，外部矢量化处理是指为消除用户 Χ ^Χ^ρ其他单板的用户之间所产生的串扰而进行的串扰消除处理。

另外，对于 CO端下行数据给用户而言，所述矢量化处理指的是对下行的用户数据的预编码处理。在这种情况下，所述内部矢量化处理是指每个单板上的辅助矢量处理器为消除该单板上用户和用户之间会产生的串扰而进行的预编码处理，此时，所述内部矢量化处理也称为内部预编码处理；所述外部矢量处理是指集中矢量处理器为消除各个单板的用户和其他单板的用户之间会产生的串扰而进行的预编码处理，此时，所述外部矢量化处理也称为外部预编码处理。例如，对于单板 1而言，内部矢量化处理是指为消除用户 χ^χ»之间会产生的串扰而进行的预编码处理，外部矢量化处理是指为消除用户 Χ Χ ^Ρ其他单板的用户之间会产生的串扰而进行的预编码处理。

需要说明的是，对于矢量 DSL系统的不包含辅助处理器的单板而言，该单板的用户数据的内部矢量化处理和外部矢量化处理都由集中矢量处理器完成。

由于本发明提供的矢量 DSL 系统中的每个单板上的辅助矢量处理器分担了一部分的数据处理量，故在系统用户数量不变的情况下，可以减少集中矢量处理器的数据处理量，在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL系统的用户容量。

在本实施例中，为减少单板和集中矢量处理器之间的数据传输带宽，所述包含所述辅助矢量处理器的单板还可以用于选择单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户，并将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给所述集中矢量处理器。

本实施例中，对于线路强相关做如下解译：

在 CO端和用户之间通过线路进行数据传输（包括数据上行和数据下行）的过程中，若一个用户的线路对另一用户的线路上传输的数据会产生串扰，则这两个用户线路强相关。例如，若单板 1 上的用户和其他单板的任一用户 X_; ( n+l<i<N*n )的线路会产生串扰，则用户 Χ ^ Χ,线路强相关。若单板 1有 nl ( nl<n ) 个用户，例如为 X^ Xw和其他单板的任一用户 X_; ( n+l<i<N*n ) 的线路会产生串扰，则该单板 1上的与其他单板的用户线路强相关的用户为 X ^Xw ,该单板 1上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据为用户 X 〜 X_nl的数据。

所述选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户，可以是单板根据经验值或者其他方式得到。

上述单板所具有的选择功能也可以由集中矢量处理器完成，所述集中矢量处理器还用于选择每个包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户，并控制该用户所在单板将该用户的用户数据传送给所述集中矢量处理器。

若所述集中矢量处理器设置在 DSLAM设备上，则集中矢量处理器可以集成在所述至少两个单板中的任一单板上，当然，所述集中矢量处理器也可以独立于所述至少两个单板而单独存在。

由于在本发明实施例中，单板和集中矢量处理器之间传输的数据可以是每个单板上与其他单板的用户线路强相关的用户数据，即可以是每个单板的部分用户数据，故可以减少对数据传输带宽的使用。

基于上述矢量 DSL系统，本实施例还提供了一种矢量 DSL的方法。如图 7所示，该方法包括以下步骤：

701、至少一个单板接收并先期处理各自单板的用户数据；

本实施例中的方法是针对包含辅助矢量处理器的单板而言的，即所述至少一个单板是指至少一个包含有辅助矢量处理器的单板；对于不包含有辅助矢量处理器的单板的用户数据的处理方法，与现有技术相同都是由集中矢量处理器对其用户数据进行内部矢量处理和外部矢量处理，故在此不

702、所述单板将该单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器进行内部矢量化处理，得到内部处理数据；

703、所述单板将其用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据；

704、所述单板接收该单板的外部处理数据，并结合内部处理数据进行后期处理。

所述矢量化处理包括预编码处理和 /或串扰消除处理。

本发明提供的矢量 DSL 的方法，由于至少一个单板上的辅助矢量处理器分担了一部分的数据处理量，故在系统用户数量不变的情况下，可以减少集中矢量处理器的数据处理量，在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL 系统的用户容量；当然，若集中矢量处理器的数据处理能力可以得到提升，那么运用本发明提供的方案可以进一步增大矢量 DSL系统的用户容量。

优选地，为了减少单板和集中矢量处理器之间的数据传输带宽，如图 8所示在步骤 703之前还包括：

步骤 705、所述单板选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；或者，所述集中矢量处理器选择所述单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户。

此时步骤 703具体可以为，所述单板将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据。

由于至少一个单板传送给集中矢量处理器中的数据可以是该单板的部分用户数据，故可以达到节省带宽的目的，当然，在某些单板全部的用户数据本身就不是特别大的情况，可以不选用此优选的方式，仍将这些单板全部的用户数据传送给集中矢量处理器。

实施例二：

针对上述矢量 DSL的方法，本发明实施例将进一步地详述。本发明实施例提供的方法仍是基于图 6所示的矢量 DSL系统，其中单板的个数为 N ( N≥2 ), 分别是单板 1、单板 2 单板 N; 每个单板的用户数为 n ( n>2 ), 且单板 1 的用户为 Χ ^ Χ» , 单板 2的用户为 Χ„ _{+ 1}〜Χ₂„ , 单板 Ν的用户为 X(_w— _{1 +1}〜；且每一单板都包含一辅助矢量处理器。参考图 9 , 针对用户上行数据给 CO端的情况，本实施例提供的方法包括：

步骤 901、用户将其数据发送给该用户所在的单板上；

即用户 Χ ^ Χ»将其数据发送给单板 1 , 用户 „ _{+ 1}〜 ₂„将其数据发送给单板 2 , 用户 X(_w— _1)¾+1〜将其数据发送给单板 Ν。具体地，是发送给该用户所在单板的先期处理单元中。

步骤 902、各单板上的先期处理单元将其单板接收到的用户数据进行先期处理；

所述先期处理包括对接收到的用户数据进行快速傅里叶变换。各个单板上经过快速傅里叶变换后的用户数据做如下表示：对于单板 1 的用户 Χ ^ Χ»的数据表示为 = {；^, ,...,；^}；对于单板 2的用户 X„ _{+ 1}〜X₂ 数据表示为 ₂ = {x„₊₁, x„₊₂, ..., „} ; 同样地，直至对于单板 N 的用户 X^^ X^的数据表示为 v = {^( -1)«+1 '

步骤 903、每个单板的先期处理单元将该单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器；

步骤 904、辅助矢量处理器对该单板的用户数据进行内部串扰消除处理，得到内部处理数据；

所述内部串扰消除处理具体为，每个单板的辅助矢量处理器生成一 "串扰消除处理矩阵 W1 ,该矩阵 W1与该单板的用户数据所构成的 w 1的列向量进行矩阵乘法运算，得到 w 1的列向量作为该单板的内部处理数据。需要说明的是，每个单板的辅助矢量处理器所生成的矩阵 W1是为了消除该单板的用户之间的串扰而生成的，故对于每个单板的矩阵 W1是不同的。

步骤 905、辅助矢量处理器输出内部处理数据至后期处理单元；

步骤 907、集中矢量处理器对通过步骤 906得到的用户数据进行外部串扰消除处理，得到外部处理数据；

在此步骤中的用户数据是各个单板的所有用户的数据，可以用一 Nw x l的歹 'J向量来表示。

所述外部串扰消除处理具体为，集中矢量处理器生成一 Nw x Nw串扰消除处理矩阵 W2 , 需要说明的是，由于辅助矢量处理器已经处理了该辅助矢量处理器所在单板的用户之间的远端串扰，故该矩阵 W2的对角线位置 (左上至右下的位置）的 N个") ^的方阵为 N个零矩阵，且不参与之后的矩阵乘法运算；将矩阵 W2和各个单板的用户数据所构成的 Nw X 1的列向量做矩阵乘法运算，得到一 Nw X 1的列向量作为外部处理数据。

步骤 908、集中矢量处理器将得到的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元；

需要说明的是上述步骤 903〜905和步骤 906〜908可以是并行的两个过程，而没有先后顺序之分。

步骤 909、每个单板的后期处理单元接收该单板的外部处理数据，并结合内部处理数据进行后期处理。

所述后期处理是指，每个单板的后期处理单元将该单板的各个用户的内部处理数据和外部处理数据相加，得到该用户进行串扰消除处理后的用户数据；当然，后期处理还可以包括，将每个用户进行串扰消除处理后的用户数据进行解码。

由于在本实施例提供的集中矢量处理器的矩阵乘法运算中，排除了矩阵 W2中对角线位置的 N个《χ «的方阵的矩阵运算，此过程具体最多需要进行 ⁴(N * ")² _⁴ *"²个乘法运算及 _Ν _3w * «²个加法运算，故与现有技术相比可以减少集中矢量处理器的运算量。换言之。集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL系统的用户容量。

需要说明的是，由于图 6所示的矢量 DSL系统是一种优选的方案，故在本实施例中针对该系统提供了一种矢量 DSL 的方法。而对于只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL 系统而言，上述各步骤都只是针对至少一个包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行的，而对于不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据可以采用现有技术的方法就可以实现，故在此不加贅述；针对只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL 系统而言，集中矢量处理器对包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行外部矢量化处理，并对不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理；例如图 5 所示的矢量 DSL系统中包含辅助矢量处理器的单板只有单板 1、单板 2, 不包含辅助矢量处理器的单板为除去单板 1、单板 2之外剩下的 N-2个单板，单板 1、单板 2的辅助处理器只对各自单板的用户数据进行内部矢量化处理，该系统中的集中矢量处理器对单板 1、单板 2的用户数据只进行内部矢量化处理，对其他 N-2个单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理。容易得到对于图 5所示的这种只有部分单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL 系统而言，其集中矢量处理器需要进行大于 ⁴(N*")²_⁴N*"²且小于 ₄₍W*„)²个乘法运算，需要进行大于 3(N*«)²-3N*«²且小于 3(N*«)²— (N*«)个力口法运算。

故而较现有技术而言，至少一个单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL 系统，也可以通过辅助矢量处理器来分担集中矢量处理器的数据处理量，从而在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL系统的用户容量。

实施例三：

为了减少单板和集中矢量处理器之间的数据传输带宽，本发明实施例对实施例二中针对图 6所示的矢量 DSL系统的方案进一步地优化。相较于实施二中的方案而言，本发明提供的方案在进行步骤 906之前还包括步骤 S1或步骤 S2, 以得知各个单板上与其他单板线路强相关的用户，并只将这些用户的数据传送给集中矢量处理器，以达到减少带宽的目的。

步骤 S1和步骤 S2是两个并列的方案，选择其一即可。

步骤 Sl、每个单板选择该单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户。与其他单板的用户线路强相关的用户。

步骤 S2、集中矢量处理器选择每个单板上与其他单板的用户线路强相关的用户；

此步骤可以为，集中矢量处理器根据经验值或者其他方式选择每个单板上与其他单板的用户线路强相关的用户。若利用此步骤，则各个单板在集中矢量处理器控制下，将该单板上与其他单板线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行后续的数据处理。

此后，进行步骤 906〜908与实施例二有所不同，其他步骤可参考实施例二中的描述。

步骤 906、各个单板将该单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器；

例如，单板 1上的且与其他单板 (除单板 1之外的单板）的用户线路强相关的用户有个，则单板 1将这个用户的数据传送给集中矢量处理器；单板 2上的的且与其他单板（除单板 2之外的单板）的用户线路强相关的用户有《₂个，则单板 2将这《₂个用户的数据传送给集中矢量处理器；同样地，直至单板 N上的且与其他单板（除单板 N之外的单板）的用户线路强相关的用户有个，则单板 N将这个用户的数据传送给集中矢量处理器；且 η_λ < η ·_> η₂ <η , … , η_Ν≤η。

则本发明实施例提供的矢量 DSL 系统在每个单板与集中矢量处理器之间的带宽需要如下：

假设每一个用户可用的子载波为 4096, 每个子载波的信号数据为

32bit, 符号率为 4000/s, 那么每个用户需要的数据带宽为

4096 X 32 X 4000 = 524 _Mbi_ts/_S

则单板 1需要的数据带宽为 _Wl =524 Mbits/s;

单板 2需要的数据带宽为《¾=524*«₂ Mbits/s;

依次类推，直至

单板 N需要的数据带宽为？ =524* Mbits/s;

故对于集中矢量处理器而言，其需要的入口带宽为

m_l +m₁ +--- + m_N = 524 *(η_ι +η₁ +··· + η_Ν) Mbits/s 而利用现有技术中的集中式矢量 DSL 系统，所需要的入口带宽为 52 *N*n Mbits/s; 将本发明实施例提供的矢量 DSL系统与现有技术中的集中式矢量 DSL系统相比，由于？^ ^ + ^ +…+ ^ ?^ ^ ^ , 故只要任一单板的至少一个用户与其他单板的用户不是线路强相关，则利用本发明实施例提供的矢量 DSL系统就可以比现有技术中的集中式矢量 DSL系统使用更小的带宽。

步骤 907、集中矢量处理器对通过步骤 906得到的用户数据进行外部矢量化处理，得到外部处理数据。

在本发明实施例中，由于通过步骤 906得到的用户数据只是各个单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户数据，故得到的用户数据的数量小于或等于 Nn个, 若得到的用户数据小于 Nw个则将没有获取到的用户数据置为 0, 从而仍可以用一 Nwxl的列向量来表示所有的用户数据。

所述外部矢量化处理具体为，集中矢量处理器生成一 NW X NW串扰消除处理矩阵 W2 , 需要说明的是，由于辅助矢量处理器已经处理了该辅助矢量处理器所在单板的用户之间的远端串扰，故该矩阵 W2的对角线位置（左上至右下的位置）的 N个") ^的方阵为 N个零矩阵，且不参与之后的矩阵乘法运算；将矩阵 W2和各个单板的用户数据所构成的 Nw X 1的列向量做矩阵乘法运算，得到一 Nwxl的列向量作为外部处理数据。由于置为 0 的用户数据表示该用户和其他单板的任一用户之间都不是线路强相关，故在进行矩阵运算的时候，也可以将与置为 0的用户数据相关的计算省略，从而可以在保证不影响最终结果的前提下减少集中矢量处理器的运算量。

步骤 908、集中矢量处理器将得到的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元。

此步骤具体为，集中矢量处理器将非 0的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元。

上行数据的出口带宽与入口带宽有相同的带宽需求，与本发明实施例步骤 906的有益效果相同，利用此步骤可以减小集中矢量处理器与单板之间的数据传输带宽。

需要说明的是，对于只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL系统例如图 5所示的矢量 DSL系统而言，

上述步骤 S 1为，所述包含所述辅助矢量处理器的单板还用于选择单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户。

例如对于图 5所示的矢量 DSL系统，此步骤具体为，该系统中的单板 1还用于选择单板 1上的与其他单板 (除去单板 1之外的 N- 1个单板 ) 的用户线路强相关的用户，同样单板 2还用于选择单板 2上的与其他单板 (除去单板 2之外的 N-1个单板）的用户线路强相关的用户。

这一步骤的目的是为了只将包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器，这样就可以节省单板与集中矢量处理器之间数据传输的带宽。

步骤 S2为，所述集中矢量处理器还用于选择每个包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；

例如对于图 5所示的矢量 DSL系统，此步骤具体为，该系统中的集中矢量处理器还用于选择单板 1上的与其他单板（除去单板 1之外的 N-1 个单板）的用户线路强相关的用户，同样用于选择单板 2上的与其他单板 (除去单板 2之外的 N-1个单板）的用户线路强相关的用户。

这一步骤的目的是为了让集中矢量处理器控制选择出的用户所在的单板将该用户的用户数据传送给集中矢量处理器，也就是说，集中矢量处理器需要获取包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据，这样就可以在一定程度上节省单板与集中矢量处理器之间数据传输的带宽。

实施例四：

本发明实施例提供的方法仍是基于图 6所示的矢量 DSL系统，其中单板的个数为 N ( N≥2 ), 分别是单板 1、单板 2 单板 N; 每个单板的用户数为 n ( n>2 ) , 且单板 1 的用户为 X ^ X" , 单板 2 的用户为 X„ _{+ 1}〜X₂„, 单板 N的用户为 X(_w— _{1 +1}〜；且每一单板都包含一辅助矢量处理器。参考图 10 , 针对 CO 端下行数据给用户的情况，本实施例提供的方法包括：

步骤 1001、 CO端将其需要下行给用户的数据发送到各用户所在的单板上；

即 co端将需要下行给用户 χ^χ»的数据发送到单板 1, 将需要下行给用户 Χ„ _{+ 1}〜Χ₂„的数据发送到单板 2, 将需要下行给用户 X(_W— _{1 +1}〜的数据发送到单板N。具体地，是发送给各单板的先期处理单元。

步骤 1002、每个单板上的先期处理单元将其单板接收到的 CO 端发送的用户数据进行先期处理；

此步骤中的先期处理包括：各单板上的先期处理单元将其单板接收到的用户数据经过编码器的编码处理。经过编码处理后的用户数据可以做如下表示：对于单板 1的用户 Χ^Χ»的数据表示为 = { ,..., }；对于单板 2的用户 Χ„ _{+ 1}〜Χ₂„的数据表示为 = {χ„₊₁,χ„₊₂,...,χ₂„}；同样地，直至对于单板 Ν的用户 Χ_(Ν— 〜ΧΛ¾的数据表示为 = {x_(N ' ' ' * ' 。

步骤 1003、每个单板的先期处理单元将该单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器；

步骤 1004、辅助矢量处理器对该单板的用户数据进行内部预编码处理，得到内部处理数据；

此步骤中的所述内部预编码处理具体为，每个单板的辅助矢量处理器生成一 X 预编码处理矩阵 P 1 , 该矩阵 P 1与该单板的用户数据所构成 X 1 的列向量进行矩阵乘法运算，得到 w X 1的列向量作为该单板的内部处理数据。需要说明的是，每个单板的辅助矢量处理器所生成的矩阵 P1是为了消除该单板的用户之间的会出现的串扰而生成的，故对于每个单板的矩阵 P1 是不同的。

步骤 1005、辅助矢量处理器输出内部处理数据至后期处理单元；处理器；

步骤 1007、集中矢量处理器对通过步骤 1006得到的用户数据进行外部矢量化处理，得到外部处理数据；

在此步骤中的用户数据是各个单板的所有用户的数据，可以用一

Nw x l的歹 'J向量来表示。

所述外部预编码处理具体为，集中矢量处理器生成一 NW X NW预编码处理矩阵 P 2 , 需要说明的是，由于辅助矢量处理器已经处理了该辅助矢量处理器所在单板的用户之间的远端串扰，故该矩阵 P 2的对角线位置（左上至右下的位置）的 N个") ^的方阵为 N个零矩阵，且不参与之后的矩阵乘法运算；将矩阵 P 2和各个单板的用户数据所构成的 Nw x l的列向量做矩阵乘法运算，得到一 Nw X 1的列向量作为外部处理数据。

步骤 1008、集中矢量处理器将得到的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元；

需要说明的是上述步骤 1003〜1005和步骤 1006〜1008可以是并行的两个过程，而没有先后顺序之分。

步骤 1009、每个单板的后期处理单元接收该单板的外部处理数据，并结合内部处理数据进行后期处理。

此步骤中的后期处理是指，每个单板的后期处理单元将该单板的各个用户的内部处理数据和外部处理数据相加，得到该用户进行预编码处理后的用户数据；当然，后期处理还可以包括，将每个用户进行预编码处理后的用户数据进行反向傅里叶变换，之后发送给各个用户。

由于在本实施例提供的集中矢量处理器的矩阵乘法运算中，排除了矩阵 P 2中对角线位置的 N 个《χ «的方阵的矩阵运算，此过程具体最多需要进行 ⁴(N * ")² _⁴ *"²个乘法运算及 _Ν _3w*«²个加法运算，故与现有技术相比可以减少集中矢量处理器的运算量。换言之。集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL系统的用户容量。

需要说明的是，若对于例如图 5所示的只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL 系统而言，上述各步骤都只是针对至少一个包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行的，而对于不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据可以采用现有技术的方法就可以实现，故在此不力口赘述。

实施例五：

为了减少单板和集中矢量处理器之间的数据传输带宽，本发明实施例对实施例四中针对图 6所示的矢量 DSL系统的方案进一步地优化。相较于实施四中的方案而言，本发明提供的方案在进行步骤 1006之前还包括步骤 Q1 或步骤 Q2 , 以得知各个单板上与其他单板线路强相关的用户，并只将这些用户的数据传送给集中矢量处理器，以达到减少带宽的目的。

步骤 Q1和步骤 Q2是两个并列的方案，选择其一即可。

步骤 Ql、每个单板选择该单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户。他单板的用户线路强相关的用户。

步骤 Q2、集中矢量处理器选择每个单板上与其他单板的用户线路强相关的用户；

此后，进行步骤 1006〜1008与实施例四有所不同，其他步骤可参考实施例四中的描述。

步骤 1006、各个单板将该单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器；

例如，单板 1上的且与其他单板 (除单板 1之外的单板）的用户线路强相关的用户有个，则单板 1将这个用户的数据传送给集中矢量处理器；单板 2上的的且与其他单板（除单板 2之外的单板）的用户线路强相关的用户有《₂个，则单板 2将这《₂个用户的数据传送给集中矢量处理器；同样地，直至单板 N上的且与其他单板（除单板 N之外的单板）的用户线路强相关的用户有个，则单板 N将这个用户的数据传送给集中矢量处理器；且 η_λ < η ·, η₂ <η , … , η_Ν≤η。

本发明实施例提供的矢量 DSL系统在每个单板与集中矢量处理器之间的带宽需要，参考实施例三中的计算方法得到

m_l +m₂ +--- + m_N = 524 *(η_ι +η₁ +··· + η_Ν) Mbits/s 而利用现有技术中的集中式矢量 DSL 系统，下行数据时所需要的入口带宽为 524*N*w Mbits/s; 将本发明实施例提供的矢量 DSL系统与现有技术中的集中式矢量 DSL系统相比，由于 ^^+^+…+ ^ ^^ "，故只要任一单板的至少一个用户与其他单板的用户不是线路强相关，则利用本发明实施例提供的矢量 DSL 系统就可以比现有技术中的集中式矢量 DSL系统使用更小的带宽。

步骤 1007、集中矢量处理器对通过步骤 1006得到的用户数据进行外部矢量化处理，得到外部处理数据。

在本发明实施例中，由于通过步骤 1006得到的用户数据只是各个单板上的且与其他单板的用户线路强相关的用户数据，故得到的用户数据的数量小于或等于个，若得到的用户数据小于个则将没有获取到的用户数据置为 0, 从而仍可以用一 Nwxl的列向量来表示所有的用户数据。

所述外部矢量化处理具体为，集中矢量处理器生成一 NWXNW串扰消除处理矩阵 P2 , 需要说明的是，由于辅助矢量处理器已经处理了该辅助矢量处理器所在单板的用户之间的远端串扰，故该矩阵 P2的对角线位置（左上至右下的位置）的 N个") ^的方阵为 N个零矩阵，且不参与之后的矩阵乘法运算；将矩阵 P2和各个单板的用户数据所构成的 Nwxl的列向量做矩阵乘法运算，得到一 Nwxl的列向量作为外部处理数据。由于置为 0 的用户数据表示该用户和其他单板的任一用户之间都不是线路强相关，故在进行矩阵运算的时候，也可以将与置为 0的用户数据相关的计算省略，从而可以在保证不影响最终结果的前提下减少集中矢量处理器的运算量。步骤 1008、集中矢量处理器将得到的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元。

此步骤具体可以为，集中矢量处理器将非 0的外部处理数据回传至各个单板的后期处理单元。

下行数据的出口带宽与入口带宽有相同的带宽需求，与本发明实施例步骤 1006的有益效果相同，利用此步骤可以减小集中矢量处理器与单板之间的数据传输带宽。

需要说明的是，对于例如图 5所示的只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL系统矢量 DSL系统而言，

上述步骤 Q1为，所述包含所述辅助矢量处理器的单板还用于选择单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户。

上述步骤 Q2为，所述集中矢量处理器还用于选择每个包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户。

同样针对只有部分（至少一个）单板中包含辅助矢量处理器的矢量 DSL系统矢量 DSL系统而言，也可以减少单板与集中矢量处理器之间数据传输的带宽。

实施例六：

如图 11所示，本发明实施例还提供了一种应用于图 5或图 6所示的矢量 DSL系统的单板，该单板包括：

先期处理单元 1101 , 用于接收并先期处理所述单板的用户数据；第一传送单元 1102 , 用于将所述单板的用户数据传送给该单板上的辅助矢量处理器；

辅助矢量处理器 1103 , 用于对所述单板的用户数据进行内部矢量化处理，并输出内部处理数据；

第一接收单元 1104 , 用于接收由辅助矢量处理器输出的内部处理数据；

第二传送单元 1105 , 用于将所述单板的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

第二接收单元 1106 , 用于接收由集中矢量处理器进行外部矢量化处理后输出的外部处理数据；

后期处理单元 1107 , 用于将所述第一接收单元的内部处理数据和所述第二接收单元的外部处理数据进行后期处理。

图 11所示的单板结构框图，在图 5所示的矢量 DSL系统中，只是应用于单板 1和单板 2; 在图 6所示的矢量 DSL 系统中，应用于全部的 N 个单板。

所述矢量化处理包括预编码处理和 /或串扰消除处理。在用户上行数据给 CO端的情况下，所述矢量化处理是指串扰消除处理；在 CO端下行数据给用户的情况下，所述矢量化处理是指预编码处理。也就是说，所述单板可以只用于上行或者只用于下行，当然，可以既用于上行也用于下行 (在用户上行数据给 CO端的情况下，但单板用于上行；在 CO端下行数据给用户的情况下，该单板用于下行）。

所述集中矢量处理器可以集成在所述单板上，或者所述集中矢量处理器独立于所述单板基板而单独存在。

进一步地，如图 12所示所述单板还可以包括：

选择单元 1108 , 用于选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；

此时，所述第二传送单元 1105 , 具体用于将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

所述第二接收单元 1106 , 具体用于接收该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据由集中矢量处理器进行外部矢量化处理后输出的外部处理数据。

本发明实施例提供的单板中由于辅助矢量处理器分担了一部分的数据处理量，故在系统用户数量不变的情况下，可以减少集中矢量处理器的数据处理量，在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL 系统的用户容量；当然，若集中矢量处理器的数据处理能力可以得到提升，那么运用本发明提供的方案可以进一步增大矢量 DSL 系统的用户容量。

实施例七：

本发明实施例还提供了一种 DSLAM 设备，该设备包括至少两个单板，其中至少一个所述单板如图 11所示，包括：

例如，图 5所示的矢量 DSL系统的 DSLAM设备上，只有单板 1和单板 2 的结构框图可以参考图 11 , 其他的单板与现有技术中不包含辅助矢量处理器的单板相同或相似，在此不加贅述；图 6所示的矢量 DSL系统的 DSLAM设备上，全部的 N个单板的结构框图都可参考图 11。

进一步的，所述单板如图 12所示还可以包括：

选择单元 1108 , 用于选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；此时，所述第二传送单元 1105 , 具体用于将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

图 5所示的矢量 DSL系统的 DSLAM设备中，集中矢量处理器用于对包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行外部矢量化处理，并对不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理。

本发明实施例提供的 DSLAM设备中的包含辅助矢量处理器的单板，通过辅助矢量处理器分担了一部分的数据处理量，故在系统用户数量不变的情况下，可以减少集中矢量处理器的数据处理量，在集中矢量处理器的数据处理能力一定的情况下，可以增大矢量 DSL系统的用户容量；当然，若集中矢量处理器的数据处理能力可以得到提升，那么运用本发明提供的方案可以进一步增大矢量 DSL系统的用户容量。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以在矢量 DSL 系统的硬件架构的基础上以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1、一种矢量 DSL的方法，其特征在于，包括：

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，在所述单板将其用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据之前，还包括：

所述单板选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；或者，所述集中矢量处理器选择所述单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；

所述单板将其用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据为：

所述单板将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理，得到外部处理数据。

3、根据权利要求 1或 2所述的矢量 DSL的方法，其特征在于，所述矢量化处理包括预编码处理和 /或串扰消除处理。

4、一种单板，其特征在于，包括：

先期处理单元，用于接收并先期处理所述单板的用户数据；

辅助矢量处理器，用于对所述单板的用户数据进行内部矢量化处理，并输出内部处理数据；第一接收单元，用于接收由辅助矢量处理器输出的内部处理数据；第二传送单元，用于将所述单板的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

5、根据权利要求 4所述的单板，其特征在于，还包括：

选择单元，用于选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；所述第二传送单元，具体用于将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

所述第二接收单元，具体用于接收该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据由集中矢量处理器进行外部矢量化处理后输出的外部处理数据。

6、一种数字用户线路接入复用器 DSLAM设备，其特征在于，至少一个所述单板包括：

先期处理单元，用于接收并先期处理所述单板的用户数据；

7、根据权利要求 6所述的 DSLAM设备，其特征在于，所述单板还包括：选择单元，用于选择该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户；所述第二传送单元，具体用于将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

8、根据权利要求 6或 Ί所述的 DSLAM设备，其特征在于，所述 DSLAM 设备还包括：

集中矢量处理器，用于对包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行外部矢量化处理，并对不包含辅助矢量处理器的单板的用户数据进行内部矢量化处理和外部矢量化处理。

9、一种矢量 DSL系统，其特征在于，包括： DSLAM设备；所述 DSLAM 设备包括至少两个单板，其中至少一个所述单板包含一辅助矢量处理器，该辅助矢量处理器用于对其所在单板的用户数据进行内部矢量化处理，并且包含所述辅助处理器的单板的用户数据由集中矢量处理器进行外部矢量化处理；

10、根据权利要求 9所述的矢量 DSL系统，其特征在于，所述包含所关的用户，并将该单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户数据传送给所述集中矢量处理器。

1 1、根据权利要求 9所述的矢量 DSL系统，其特征在于，所述集中矢量处理器还用于选择每个包含辅助矢量处理器的单板上的与其他单板的用户线路强相关的用户，并控制该用户所在单板将该用户的用户数据传送给所述集中矢量处理器。

12、根据权利要求 9〜11任一项权利要求所述的矢量 DSL系统，其特征在于，所述集中矢量处理器设置在所述 DSLAM设备中，或者独立于所述 DSLAM设备。