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通信裝置及其信道估計方法與流程

文檔序號:11878518閱讀:278來源:國知局
通信裝置及其信道估計方法與流程

根據(jù)各種實施例,視符號序列中的同步符號的噪聲成分及至少一個其他符號的參考噪聲成分而定,在確定兩個信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地將所述給定同步符號考慮在內(nèi)。具體來說,各種實施例涉及通過將同步符號的可靠性值考慮在內(nèi)而在向量化通信系統(tǒng)中以選擇性方式執(zhí)行信道估計。



背景技術(shù):

數(shù)字訂戶線路(Digital Subscriber Line,DSL)技術(shù)(例如,包括ADSL、ADSL2、(S)HDSL、VDSL、VDSL2,直至即將推出的G.fast)在其全部歷史期間一直嘗試提高位速率,旨在向客戶遞送更多的寬帶服務(wù)。很遺憾,從中央局(Central Office,CO)至客戶駐地(Customer Premises Equipment,CPE)所部署的銅環(huán)路是相當(dāng)長的且不容許以大于幾Mb/s的位速率來傳送數(shù)據(jù)。因此,為提高客戶可用位速率,現(xiàn)代的訪問網(wǎng)絡(luò)使用街道機柜、MDU機柜及類似構(gòu)造(這些構(gòu)造一般也被稱作分配點(Distribution Points,DP)):所述機柜或其他DP通過例如千兆位無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(Gigabit Passive Optical Network,GPON)等高速光纖通信線路而連接至CO且是靠近客戶駐地而安裝。例如極高位速率DSL(VDSL)等高速DSL系統(tǒng)能提供從這些機柜至CPE的連接。當(dāng)前所部署的VDSL系統(tǒng)(ITU-T建議書G.993.2)具有約1km的范圍,從而提供處于數(shù)十Mb/s范圍的位速率。為提高從機柜部署的VDSL系統(tǒng)的位速率,最近的ITU-T建議書G.993.5定義了向量化傳輸,其能夠?qū)⑸嫌挝凰俾始跋掠挝凰俾侍岣咧磷畲?00Mb/s及以上。在即將推出的G.fast中也將使用向量化。

DSL系統(tǒng)的一個重要組成部分或階段是進(jìn)行初始化(或訓(xùn)練)。在初始化期間,加入至向量化群組的信道會提供使現(xiàn)有的工作信道適應(yīng)來自新信道的串?dāng)_的能力、會提供使加入的信道適應(yīng)來自工作信道及其他加入信道的串?dāng)_的能力,且最終會給加入的信道提供恰當(dāng)?shù)膫魉凸β始拔患虞d。

本申請尤其解決向量化信道的初始化及調(diào)適問題。關(guān)于向量化信道的一個嚴(yán)重問題是,尤其在使用極高頻率(例如5MHz及更高)時,串?dāng)_會很高。在初始化及訓(xùn)練期間,當(dāng)在包括多個線路的纜線綁帶中的各線路上所建立的信道之間的遠(yuǎn)端串?dāng)_(Far-end Crosstalk,F(xiàn)EXT)未被減少或消除時,在各信道上所傳送的信號在所有其他信道中均是“可見”的。FEXT可能是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕蓴_源。一般來說,可在CO側(cè)處通過向量化來消除FEXT。

通常,在下游方向上,可通過對在信道上發(fā)送的傳送信號進(jìn)行預(yù)編碼來消除FEXT。在上游方向上,可通過對在信道上接收的信號進(jìn)行后處理來消除FEXT。在兩種情況下,通常均需要使向量化處理器(Vectoring Processor,VP)能夠訪問纜線綁帶中所有信道的信號。消除通常是通過以下方式以頻域完成:分別在下游方向及上游方向上通過所謂的消除矩陣對所有信道的傳送符號及接收符號加權(quán)。因此,所述消除矩陣描述纜線綁帶各線路的任兩個信道之間的FEXT。

例如在初始化期間,可通過根據(jù)信道估計所獲得的參數(shù)來計算消除矩陣。一般來說,可使VP直接對信道進(jìn)行估計并基于所述信道估計來計算消除矩陣,或者可使VP使用由中央局及CPE所提供的值來計算或調(diào)適消除矩陣。通常,在初始化已完成之后在演播時間期間例如通過自適應(yīng)性算法來調(diào)適串?dāng)_參數(shù)。接著,相應(yīng)地更新/調(diào)適消除矩陣。

通常,為進(jìn)行信道估計,會將同步符號包含在經(jīng)由信道傳送的符號流或符號序列中。有時,可能會出現(xiàn)如下情形:信道上存在的非FEXT噪聲(例如,背景噪聲或脈沖噪聲)會顯著地影響一個或多個同步符號。在此種情景中,如果使用同步符號來確定/調(diào)適消除矩陣,則此可能會使得進(jìn)行FEXT減少的準(zhǔn)確度降低。具體來說,信道上存在的脈沖噪聲對確定消除矩陣時的準(zhǔn)確度可能具有顯著影響。

為在某種程度上解決此問題,已知會在由CPE用以報告誤差向量的消息中提供所謂的可靠性位,參見ITU-T建議書G.993.5的第7.2.3.1章節(jié)。所述可靠性位旨在指示所報告的誤差值是否可靠。然而,所使用的此種可靠性位可能是不準(zhǔn)確的,且可靠性位是否被準(zhǔn)確地確定可能是值得懷疑的。此外,可靠性位的產(chǎn)生是由CPE來承擔(dān),這可增加控制傳訊且提高確定可靠性位時的不準(zhǔn)確度。

此外,已知會基于所報告的反饋誤差值來估計脈沖噪聲,參見US 2012/0106605A1。然而,此類方法對于背景噪聲、特別是脈沖噪聲也是相當(dāng)敏感的。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

因此,需要用于確定不同信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)的先進(jìn)技術(shù)。具體來說,需要用于確定在向量化技術(shù)中所使用的消除矩陣的耦合系數(shù)且能減輕DSL技術(shù)中的FEXT的先進(jìn)技術(shù)。此外,需要能提供與用于確定耦合系數(shù)的所報告參數(shù)(特別是同步符號)的可靠性有關(guān)的信息的技術(shù)。

此種需要可通過獨立權(quán)利要求的特征來滿足。附屬權(quán)利要求界定各實施例。

根據(jù)一個方面,提供一種裝置。所述裝置包括接口,所述接口用以在第一信道上接收符號序列。所述裝置進(jìn)一步包括至少一個處理器,所述至少一個處理器用以估計所述符號序列中的給定同步符號的噪聲成分。所述至少一個處理器進(jìn)一步用以估計所述符號序列中的至少一個其他符號的參考噪聲成分。所述至少一個處理器用以基于所述給定同步符號的所述噪聲成分并基于所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分而在確定所述第一信道與第二信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地考慮所述給定同步符號。

根據(jù)一個方面,提供一種方法。所述方法包括在第一信道上接收符號序列。所述方法進(jìn)一步包括估計所述符號序列中的給定同步符號的噪聲成分。所述方法進(jìn)一步包括估計所述符號序列中的至少一個其他符號的參考噪聲成分。所述方法進(jìn)一步包括基于所述給定同步符號的所述噪聲成分并基于所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分而在確定所述第一信道與第二信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地考慮所述給定同步符號。

所述給定同步符號的所述噪聲成分可基于所述符號序列中與所述給定同步符號相鄰的多個數(shù)據(jù)符號而估計。

所述至少一個其他符號可包括所述符號序列中與所述給定同步符號相連的至少一個其他同步符號。

所述至少一個其他符號可包括所述符號序列中與所述給定同步符號相鄰排列的多個數(shù)據(jù)符號、優(yōu)選地1至300個數(shù)據(jù)符號、更優(yōu)選地100至256個數(shù)據(jù)符號。

所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分可基于所述多個數(shù)據(jù)符號的噪聲成分平均值而確定。

所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分及所述給定同步符號的所述噪聲成分中的至少一個可基于維特比解碼器(Viterbi decoder)的解碼可靠性而估計。

所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分及所述給定同步符號的所述噪聲成分中的至少一個可基于所述相應(yīng)符號的至少一個音調(diào)的誤差值而估計。

所述方法可進(jìn)一步包括:確定所述給定同步符號的所述噪聲成分與所述至少一個其他符號的所述參考噪聲成分的偏差;以及在所述偏差與預(yù)定義閾值之間執(zhí)行閾值比較。所述在確定所述耦合系數(shù)時選擇性地考慮所述給定同步符號的步驟可基于所執(zhí)行的所述閾值比較。

應(yīng)理解,上文所提及的特征及下文將解釋的特征不僅可以所示的相應(yīng)組合方式使用,而且可以其他組合方式或以單獨方式使用,此并不背離本發(fā)明的范圍。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明時,本發(fā)明的前述以及額外特征及效果將變得顯而易見,在附圖中,相同參考編號指代相同元件。

圖1例示可實施根據(jù)各種實施例的技術(shù)的DSL通信系統(tǒng),所述DSL通信系統(tǒng)包括提供商設(shè)備及多個CPE,所述多個CPE經(jīng)由對應(yīng)于纜線綁帶中各線路的相應(yīng)信道而與所述提供商設(shè)備耦合;

圖2例示經(jīng)由第一信道在上行鏈路方向上傳送且包括數(shù)據(jù)符號及同步符號的符號序列;

圖3例示包括多個音調(diào)的同步符號;

圖4例示符號序列中的給定同步符號的噪聲成分與符號序列中的至少一個其他符號的參考噪聲成分間的關(guān)系;以及

圖5是例示根據(jù)各種實施例的方法的流程圖。

主要元件標(biāo)記說明

100:提供商設(shè)備

101:處理器

111:向量化處理器(VP)

121-1~121-3:收發(fā)器

170-1~170-3:通信信道

180-1~180-3:客戶駐地設(shè)備(CPE)

200:序列

201:符號

201-1~201-3:符號

202-1~202-14:符號

301:音調(diào)

302:音調(diào)

401:噪聲成分

402:噪聲成分

450:偏差

A1~A5:步驟

具體實施方式

在下文中,將參照附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例。應(yīng)理解,以下對各實施例的說明不應(yīng)被視為具有限制性意義。本發(fā)明的范圍并非旨在由下文所述實施例或由附圖限制,所述實施例或附圖僅應(yīng)被視為例示性。

附圖應(yīng)被視為示意性表示,且附圖中所例示的元件未必是按比例顯示。而是,對各種元件的表示是為了使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了所述元件的功能及一般用途起見。附圖中所示或本文中所述的各功能塊、裝置、構(gòu)件、或者其他物理或功能單元之間的任何連接或耦合也可通過間接連接或耦合來實施。也可經(jīng)由無線連接來建立各構(gòu)件之間的耦合。可以硬件、固件、軟件或其組合來實施各功能塊。

下文中,將描述能夠以相當(dāng)高的準(zhǔn)確度確定第一信道與第二信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)的技術(shù)。具體來說,對所述耦合系數(shù)的確定可以是相當(dāng)可靠的,即,所述確定所述耦合系數(shù)所基于的給定同步符號可被可靠地檢測為受干擾或不受干擾。此可被表達(dá)為與所述同步符號相關(guān)聯(lián)的可靠性值。此類技術(shù)使VP能夠在確定例如向量化DSL通信系統(tǒng)的消除矩陣的系數(shù)時選擇性地考慮所述同步符號。

舉例來說,如果發(fā)現(xiàn)第一同步符號不受非FEXT噪聲干擾,則VP在確定耦合系數(shù)時可使用第一同步符號。另一方面,如果發(fā)現(xiàn)第二同步符號受非FEXT噪聲干擾,則VP在確定耦合系數(shù)時可將第二同步符號排除在外。通常,包括同步符號的訓(xùn)練序列在時間上是周期性的,使得在某一時間周期之后,可從在隨后的時間點傳送的另一同步符號來導(dǎo)出受干擾同步符號的信息。因為CPE不必傳送符號序列,所以此種方法可特別適用于下游方向上。

有利地,本文所述技術(shù)在VP處并不需要顯著的存儲器及/或計算能力。

在各種實施例中,并非單獨地基于給定同步符號來評估所述給定同步符號的噪聲成分;而是,所述噪聲成分是相對于至少一個其他符號的參考噪聲成分來設(shè)定。由此,可在判斷某一同步符號是受干擾還是不受干擾時獲得參考值,所述參考值也取決于符號序列。所述參考值是系統(tǒng)的當(dāng)前噪聲環(huán)境所特有的,且可例如以某一定制等待時間來適應(yīng)噪聲環(huán)境的變化。因此,并非是以絕對方式來確定給定同步符號的噪聲成分,而是可相對地確定給定同步符號的噪聲成分。這能夠在估計給定同步符號是否受干擾時實現(xiàn)較高的可靠性。

因此,一般來說,可估計符號序列中的給定同步符號的噪聲成分并進(jìn)一步估計符號序列中的至少一個其他符號的參考噪聲成分。接著,可基于給定同步符號的噪聲成分并基于至少一個其他符號的參考噪聲成分而在確定第一信道與第二信道之間的串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地考慮所述給定同步符號。

舉例來說,所述至少一個其他符號可包括已在所述同步符號之前在信道上傳送的及/或?qū)⒃谒鐾椒栔笤谛诺郎蟼魉偷亩鄠€符號。舉例來說,可確定所述多個符號的平均誤差值,例如移動平均值及/或加權(quán)平均值。通過此類技術(shù),確保了在適當(dāng)時間內(nèi)(例如,在已傳送幾個同步符號之后)將信道上傳輸環(huán)境的突然變化反映在參考值中。因此,從上文可看出,可以某一等待時間來調(diào)適參考值;如果等待時間長于上面出現(xiàn)脈沖噪聲的典型時標(biāo),則一方面可以可靠地檢測到脈沖噪聲,而另一方面可以適應(yīng)傳輸環(huán)境的變化。具體來說,考慮125μs或250μs(例如,這是根據(jù)ITU-T建議書G.993.2在VDSL2中出現(xiàn)的情況)或通常大約21μs(這是根據(jù)ITU-T建議書G.9701在G.fast中出現(xiàn)的情況)的典型符號持續(xù)時間,單一噪聲事件影響到大量相連符號(例如,多于10個或多于50個符號)的可能性相當(dāng)小,而單一噪聲事件影響到一個符號或幾個相連符號(例如,少于10個或少于5個符號)的可能性很大;因此,較佳在確定可能被完全干擾的給定同步符號的噪聲成分時基于至少一個其他符號來提供參考值。優(yōu)選地使傳送給定同步符號與傳送至少一個其他符號中的至少一些之間的時間差大于預(yù)期會在信道上出現(xiàn)的脈沖噪聲的平均持續(xù)時間,例如,大于相當(dāng)于10或50個符號的時間。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)至各圖,圖1中顯示根據(jù)實施例的通信系統(tǒng)。圖1所示系統(tǒng)包括提供商設(shè)備100,提供商設(shè)備100與多個CPE單元180-1~180-3進(jìn)行通信。盡管圖1中顯示了三個CPE單元180-1~180-3,但此僅用作實例,且可提供任一數(shù)目的CPE單元180-1~180-3。提供商設(shè)備100可以是CO設(shè)備、位于分配點(DP)中的設(shè)備、或在提供商側(cè)上使用的任一其他設(shè)備。倘若提供商設(shè)備100是DP的一部分,則其可例如經(jīng)由光纖連接而從網(wǎng)絡(luò)接收并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。在其他實施例中,可使用其他種類的連接。

在圖1所示實施例中,提供商設(shè)備100包括多個收發(fā)器121-1~121-3,以經(jīng)由相應(yīng)通信信道170-1~170-3與CPE單元180-1~180-3進(jìn)行通信。舉例來說,通信信道170-1~170-3可在銅線(例如,雙絞銅線)上實施。圖1中所例示的線路均處于單一纜線綁帶內(nèi),且因此,鄰近線路之間的FEXT是顯著的。經(jīng)由信道170-1~170-3進(jìn)行的通信可基于如離散多音調(diào)制(Discrete Multitone Modulation,DMT)及/或正交頻分多路復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)等多載波調(diào)制,例如xDSL通信(如ADSL、VDSL、VDSL2、G.Fast等),即,其中在多個載波(也被稱作音調(diào))上調(diào)制數(shù)據(jù)的通信。從提供商設(shè)備100至CPE單元180-1~180-3的通信方向也被稱作下游方向,而從CPE單元180-1~180-3至提供商設(shè)備100的通信方向也被稱作上游方向。下游方向上的向量化也被稱作串?dāng)_預(yù)補償,而上上游方向上的向量化也被稱作串?dāng)_消除或串?dāng)_均衡。提供商設(shè)備100及/或CPE單元180-1~180-3可包括通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)上所采用的其他通信電路(圖中未顯示),例如用于調(diào)制、位加載、傅里葉變換等的電路。

在一些實施例中,通信系統(tǒng)可使用向量化來減輕FEXT。在圖1中,向量化功能是由VP 111來實施。向量化包括對將要發(fā)送及/或接收的信號進(jìn)行聯(lián)合處理以減少FEXT。

如果新信道170-1~170-3加入向量化群組,則VP 111計算從加入的信道170-1~170-3對所有工作信道170-1~170-3及從工作信道170-1~170-3對加入的信道170-1~170-3的串?dāng)_耦合系數(shù)。如果數(shù)個信道170-1~170-3并行加入,則將另外計算各加入的信道170-1~170-3之間的串?dāng)_耦合系數(shù)。當(dāng)所有信道170-1~170-3均處于演播時間中時,VP 111通常會不時地重新確定(更新)串?dāng)_耦合系數(shù),以便追蹤噪聲環(huán)境的變化。

串?dāng)_耦合系數(shù)(有時也被稱作消除矩陣的串?dāng)_消除系數(shù))通常是基于來自信道估計的結(jié)果或基于相關(guān)參數(shù)而計算。根據(jù)G.VECTOR標(biāo)準(zhǔn)及G.FAST標(biāo)準(zhǔn),可在星座圖(Constellation)大小相當(dāng)小(例如,4-正交振幅調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM))的同步符號期間計算這些參數(shù)。傳送器通常以專用序列來調(diào)制這些同步符號的數(shù)個或所有音調(diào);就此而言,根據(jù)G.VECTOR標(biāo)準(zhǔn),在專用序列中采用值-1及+1,而根據(jù)G.FAST標(biāo)準(zhǔn),是采用值-1、0及+1來進(jìn)行調(diào)制。接收器知曉調(diào)制序列,或者接收器是基于所接收信號來估計所傳送序列。在G.VECTOR標(biāo)準(zhǔn)中,同步符號的大多數(shù)音調(diào)是通過供應(yīng)商自由決定的序列來調(diào)制。這些音調(diào)通常被稱為探測音調(diào)。其余音調(diào)被稱為旗標(biāo)音調(diào)。這些音調(diào)用于如位交換等信號變化,但通常是在信道估計期間以恒定序列來調(diào)制。

根據(jù)參考實施方案,在下游方向上,信道估計通常是基于由CPE報告至CO的決策誤差來完成。在上游方向上,信道估計可基于決策誤差及/或基于所接收信號來計算。根據(jù)參考實施方案,在下游方向上,CPE 180-1~180-3通常在同步符號期間向VP 111提供決策誤差的信息;在上游方向上,提供商設(shè)備100(例如,CO)向VP 111提供關(guān)于決策誤差或所接收符號的信息。此信息可用于確定串?dāng)_耦合系數(shù)。

為估計串?dāng)_耦合系數(shù),VP 111通常在專用周期性訓(xùn)練符號序列的一個周期內(nèi)將所有信道170-1~170-3的所報告參數(shù)收集至某一矩陣中;接著,將此矩陣與另一矩陣相乘,所述另一矩陣是由所傳送序列的逆序列形成。如果所傳送序列是正交的,則可顯著地簡化此計算,因為在此種情況下,VP 111可通過使所報告誤差值與對應(yīng)正交序列相關(guān)來執(zhí)行信道估計算法的核心。

此上述參考實施方案的一個缺點是,所得結(jié)果對干擾、特別是對擊中序列中的一個符號或幾個相連符號的脈沖噪聲相當(dāng)敏感。此由以下實例來例示:假設(shè)給定信道170-1~170-3與所有其他信道170-1~170-3的耦合FEXT可以忽略(例如,因為對應(yīng)線路被布線在單獨的纜線綁帶中),則預(yù)期給定信道170-1~170-3的所報告誤差值是相當(dāng)小的。如果用于信道估計的同步符號中的一個受到強脈沖噪聲事件的干擾,則對應(yīng)誤差值將相當(dāng)高。此處,通常不可能確定誤差的哪一部分是由FEXT或背景噪聲產(chǎn)生且哪一部分是由脈沖噪聲事件產(chǎn)生。因此,由于脈沖噪聲事件,此給定信道170-1~170-3的所有干擾源的消除系數(shù)將是非零,使得在此種情況下,VP會引入人工噪聲??梢钥闯?,在此種情景中,難以區(qū)別FEXT與脈沖噪聲;此在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時可能會引起誤差。

為緩解此問題,在下文中將解釋使VP 111能夠訪問關(guān)于所報告參數(shù)可靠性、特別是關(guān)于同步符號(可靠性值)的信息的技術(shù)。在以高準(zhǔn)確度(低準(zhǔn)確度)發(fā)現(xiàn)同步符號是受干擾的情況下,可在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地將所述同步符號排除在外(包含在內(nèi))。

圖2中更詳細(xì)地例示經(jīng)由通信信道170-1~170-3進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。在一些實施例中,經(jīng)由通信信道170-1~170-3進(jìn)行的通信是基于幀的通信。多個幀可形成超幀(圖2中未顯示幀及超幀)。在圖2中,例示符號201-1~201-3、202-1~202-14序列200。序列200包括數(shù)據(jù)符號202-1~202-14及同步符號201-1~201-3。同步符號201-1~201-3在序列200中的密度可有所變化。例如,在相連同步符號201-1~201-3中間可存在256個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14。通常,數(shù)據(jù)符號202-1~202-14由用于對格碼(Trellis code)進(jìn)行解碼的維特比解碼器進(jìn)行保護(hù)。一般來說,同步符號201-1~201-3并不需要也由維特比碼(例如,通過基于格碼進(jìn)行編碼)進(jìn)行保護(hù)。同步符號201-1~201-3攜載的信息能夠確定纜線綁帶中各線路的相應(yīng)信道170-1~170-3與其他信道170-1~170-3之間的串?dāng)_耦合系數(shù)。數(shù)據(jù)符號202-1~202-14攜載有效負(fù)載數(shù)據(jù)。

如上所述,視所采用的通信技術(shù)而定,符號201-1~201-3、202-1~202-14中任一個的持續(xù)時間可例如在20μs與250μs之間變化。

下文中,將關(guān)于給定同步符號201-2來描述各種實施例。在確定耦合系數(shù)時,會選擇性地考慮給定同步符號201-2??苫谌缦聝烧邅砼袛嗍欠褚紤]給定同步符號201-2:(i)給定同步符號201-2的噪聲成分、及(i i)多個相鄰數(shù)據(jù)符號202-1~202-14及/或相鄰?fù)椒?01-1、201-3的參考噪聲成分。因此,所述參考噪聲成分用作參考值。例如,是否考慮給定同步符號201-2可取決于能夠被隱式或顯式確定的相應(yīng)可靠性值。

多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14與給定同步符號201-2相鄰可指代:多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14在序列200內(nèi)被排列在給定同步符號201-2的附近。即,多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14可被排列在給定同步符號201-2與位于給定同步符號201-2之前及之后的兩個緊鄰?fù)椒?01-1、202-3中間。

根據(jù)各種實施例,基于給定同步符號201-2的至少一個音調(diào)301、302的決策誤差而確定給定同步符號201-2的噪聲成分(參見圖3)。例如,至少一個音調(diào)301、302可以是旗標(biāo)音調(diào)302。通常,旗標(biāo)音調(diào)302是在每一同步符號201-1~201-3期間被相同地調(diào)制。這使得能夠以高準(zhǔn)確度來確定同步符號201-1~201-3的決策誤差。一般來說,在估計給定同步符號201-2的噪聲成分時所考慮的音調(diào)301、302的數(shù)目N越大,可實現(xiàn)的準(zhǔn)確度就越高。

一般來說,探測音調(diào)301是由傳送器以信道相關(guān)的序列來調(diào)制。因此,單一探測音調(diào)301的誤差值可顯示出顯著的時間相關(guān)性:在其中FEXT是主要噪聲來源的情景中,探測音調(diào)301上的噪聲主要由數(shù)個干擾源的FEXT之和組成;因為這些干擾源是以信道特有的序列調(diào)制所傳送同步符號201-1、201-2、201-3,因此這些個別噪聲成分之和可在各同步符號201-1、201-2、201-3間顯著地變化。如上所述,較佳在確定噪聲成分時考慮旗標(biāo)音調(diào)301、302。這是因為,在此種情景中,數(shù)個同步符號201-1~201-3的噪聲成分之差主要取決于外部非FEXT噪聲。這是基于如下假設(shè):在對上述數(shù)個同步符號201-1~201-3的傳輸之間,串?dāng)_環(huán)境保持不變,即,無信道加入及離開,且對應(yīng)的串?dāng)_耦合系數(shù)保持不變。

可設(shè)想出其中旗標(biāo)音調(diào)302也被調(diào)制的情景。例如,對旗標(biāo)音調(diào)302的調(diào)制可能是為了指示重新配置程序。接著,通常由對應(yīng)的傳送器同時將給定同步符號201-1~201-3的所有旗標(biāo)音調(diào)302進(jìn)行正負(fù)號反轉(zhuǎn)。因此,可希望在VP 111采用本文中所解釋的技術(shù)來執(zhí)行信道估計時使信道170-1~170-3不能被重新配置。

在此種情景中,給定同步符號201-2的噪聲成分X1(k)可被表達(dá)為:

<mrow> <mi>X</mi> <mn>1</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中索引j的范圍涉及給定同步符號201-2的被考慮音調(diào)301、302,且e(j)表示音調(diào)j 301、302的決策誤差。視需要,X1(k)可被正規(guī)化至N或者可以另一種方式被正規(guī)化??蓪⒗缃^對值的平方等其他函數(shù)而非方程式(1)的絕對值考慮在內(nèi)。

一般來說,確定給定同步符號201-2的噪聲成分可能并非唯一地基于給定同步符號201-2(例如,如上所解釋,基于給定同步符號201-2的音調(diào)301、302)。例如,作為對此種方法的替代或補充,在確定給定同步符號201-2的噪聲成分時可將與給定同步符號201-2相鄰的數(shù)據(jù)符號202-1~202-14考慮在內(nèi)。在圖2所示情景中,假設(shè)在估計給定同步符號201-2的噪聲成分時,將相鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9(在圖2中由棋盤狀圖案所例示)的性質(zhì)考慮在內(nèi)。此處,考慮的是緊鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9;也可考慮更遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)符號202-1~202-14。在任一情況下,均可基于維特比解碼器在對已用以編碼出數(shù)據(jù)符號202-6~202-9的格碼進(jìn)行解碼時的解碼可靠性來估計給定同步符號201-2的噪聲成分。例如,此可涉及將對應(yīng)于可靠性最高的解碼路徑的解碼度量與對應(yīng)于可靠性第二高的另一解碼路徑的解碼度量進(jìn)行比較;兩個度量之差越大(越小)則所對應(yīng)的可靠性越小(越大)。例如,參見H.K.西姆(H.K.Sim)及D.G.M.克魯克香克(D.G.M.Cruickshank)的“具有折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變格預(yù)選階段的次優(yōu)MLSE檢測器(A sub-optimum MLSE detector with a folded state-transition trellis preselection stage)”(3G移動通信技術(shù)(2000),第271頁-第275頁)。

在圖2中,在確定給定同步符號201-2的噪聲成分時被考慮在內(nèi)的數(shù)據(jù)符號202-6~202-9在序列200中是緊接在給定同步符號201-2之前及之后。這能確保擊中序列200的對應(yīng)部分的脈沖噪聲影響如下兩者:給定同步符號201-2、以及在估計給定同步符號202-2的噪聲成分時被考慮在內(nèi)的相鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9。

一般來說,在確定給定同步符號201-2的噪聲成分時被考慮在內(nèi)的相鄰數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的數(shù)目可有所變化;優(yōu)選地,被考慮在內(nèi)的數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的數(shù)目對應(yīng)于上面通常出現(xiàn)脈沖噪聲的持續(xù)時間。脈沖噪聲通??稍诮橛?.5ms與10ms之間的時標(biāo)或甚至更長的持續(xù)時間上出現(xiàn)。對應(yīng)地,可將介于1個與100個之間的相鄰數(shù)據(jù)符號、優(yōu)選地介于1個與8個之間的相鄰數(shù)據(jù)符號、更優(yōu)選地介于2個與4個之間的相鄰數(shù)據(jù)符號考慮在內(nèi)。

考慮將維特比解碼器在對符號k進(jìn)行解碼時的決策誤差表示為V(k):給定同步符號201-2的噪聲成分X2(k)可表達(dá)為

<mrow> <mi>X</mi> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> </mrow> </munderover> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中索引i的范圍涉及序列中的數(shù)據(jù)符號,k用于連續(xù)地標(biāo)引序列200中的所有符號201-1~201-3、202-1~202-14,且V(k)表示數(shù)據(jù)符號k的維特比解碼可靠性(維特比度量)。

采用維特比可靠性具有如下優(yōu)點:可在每一數(shù)據(jù)符號201-1~202-14期間相當(dāng)快速且無需大量計算工作地確定維特比度量。此外,維特比度量通常不受加入的信道170-1~170-3的早期訓(xùn)練狀態(tài)影響,因為在此類早期訓(xùn)練狀態(tài)期間,加入的信道170-1~170-3通常僅傳送同步符號且在數(shù)據(jù)符號201-1~202-14的傳輸期間是靜默的。

上文已顯示了估計給定同步符號201-2的噪聲成分401的兩種情景(參考圖4)。根據(jù)各種實施例,可將噪聲成分401與一個或多個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的參考噪聲成分402設(shè)定成某一關(guān)系。由此,在為給定同步符號201-2確定可靠性值時可提供相對基線,從而使所述技術(shù)能更穩(wěn)健地抵御傳輸環(huán)境或噪聲背景中的漂移或變化。

下文中,將解釋能夠提供所述相對基線(即,能夠確立一個或多個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的參考噪聲成分402)的技術(shù)。

一般來說,在序列200中,優(yōu)選使一個或多個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14與給定同步符號201-2相鄰;由此,確保了在為給定同步符號201-2估計可靠性值時考慮最新的參考值。并不需要使一個或多個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14緊鄰給定同步符號201-2。

此外,視確立給定同步符號201-2的噪聲成分401時的特定度量而定,可需要對應(yīng)地確立至少一個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的參考噪聲成分402。

例如,如果給定同步符號201-2的噪聲成分401是基于給定同步符號201-2的音調(diào)301、302的決策誤差而確立,則也可基于序列200中與給定同步符號201-2相連的至少一個其他同步符號201-1、201-3(即,序列200內(nèi)中間僅存在數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的兩個緊鄰?fù)椒?01中的至少一個)的音調(diào)301、302的決策誤差來確立參考噪聲成分402。優(yōu)選地,考慮序列200中與給定同步符號201-2相連的多個其他同步符號201-1、201-3。

考慮方程式(1),可如下來確定至少一個其他同步符號X1ref的參考噪聲成分402:

X1ref(k)=aX1ref(k-1)+(1-a)X1(k) (3)

其中k表示同步符號201-1、201-3,例如,位于給定同步符號201-2之前的緊鄰?fù)椒?01-1,且a是介于0與1之間的參數(shù)。方程式(3)對應(yīng)于移動平均值。然而,應(yīng)理解,在確定X1ref時,可以不是根據(jù)方程式(3)得出移動平均值而是考慮不同種類的平均值。舉例來說,可將大量的相連同步符號201-1、201-3(即,次緊鄰者等)考慮在內(nèi)。

接著,通過考慮至少一個其他同步符號的參考噪聲成分402與給定同步符號201-2的噪聲成分401之間的偏差450,即,通過下式,可獲得可靠性值Y1

Y1(k)=X1(k)-X1ref(k-1) (4a)

另一選擇為或另外,還可通過下式來確定Y1(k)

Y1(k)=X1(k)-X1ref(k) (4b)

當(dāng)判斷在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時是否應(yīng)考慮給定同步符號201-1時,可在閾值比較中將可靠性值Y1與預(yù)定義閾值進(jìn)行比較且閾值比較的結(jié)果可決定是否要考慮給定同步符號201-2。

從上文可看出,僅基于給定同步符號201-2及一個或多個其他同步符號201-1、201-3便可確定可靠性值。然而,如上關(guān)于方程式(2)所解釋,在確定給定同步符號201-2的噪聲成分401時還可將相鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9考慮在內(nèi);同樣地,在確定至少一個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的參考噪聲成分402時還可將序列200中與給定同步符號201-2相鄰排列的數(shù)據(jù)符號202-1~202-14考慮在內(nèi)。一般來說,可使在確定給定同步符號201-2的噪聲成分401時被考慮在內(nèi)的相鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9的數(shù)目小于在確定多個其他數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的參考噪聲成分402時被考慮在內(nèi)的相鄰數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的數(shù)目。

關(guān)于方程式(3),考慮以下情況:在序列200的傳輸期間,新信道170-1~170-3加入。因此,所接收FEXT會突然改變。例如,F(xiàn)EXT可能會突然增加。因為參考噪聲成分402是基于平均值而確定的,因此其在某一等待時間后遵循現(xiàn)在已變化的FEXT環(huán)境。接著,有可能會使少量的同步符號201-1~201-3被標(biāo)記為不可靠且在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時不予考慮。通過調(diào)整方程式(3)的參數(shù)a,可根據(jù)人們的需要來調(diào)整所提及的等待時間。

舉例來說,在確定參考噪聲成分402時,可將相當(dāng)大量的相鄰數(shù)據(jù)符號201-1~202-14考慮在內(nèi)。例如,可將介于1個與300個之間的數(shù)據(jù)符號、優(yōu)選地100至256個數(shù)據(jù)符號、更優(yōu)選地序列200中排列在給定同步符號201-2與位于給定同步符號201-2之前的緊鄰?fù)椒?01-1中間的所有數(shù)據(jù)符號考慮在內(nèi)。另一選擇為或另外,在確定參考噪聲成分402時,還可將序列200中位于給定同步符號201-2之后的所有緊鄰數(shù)據(jù)符號202-8~202-14均考慮在內(nèi)。接著,基于多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的噪聲成分平均值來確定多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的參考噪聲成分402。

例如,從數(shù)學(xué)角度來說,可將多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的參考噪聲成分402相對于給定同步符號201-2表達(dá)為

<mrow> <mi>X</mi> <msub> <mn>2</mn> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mi>N</mi> <mo>+</mo> <mi>M</mi> </mrow> </mfrac> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mi>N</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mi>M</mi> </mrow> </munderover> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中優(yōu)選地N=256,M=0,i的范圍涉及序列200中的所有數(shù)據(jù)符號202-1~202-14,且k表示給定同步符號201-2的位置。

作為對方程式(5)的方法的替代或補充,也可考慮移動平均值。

接著,通過考慮至少一個其他同步符號的參考噪聲成分402與給定同步符號201-2的噪聲成分401之間的偏差450,即通過下式,可獲得可靠性值Y2

Y2(k)=X2(k)-X2ref(k) (6)

當(dāng)判斷在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時是否應(yīng)考慮給定同步符號201-1,可在閾值比較中方式將可靠性值Y2與預(yù)定義閾值進(jìn)行比較。

一般來說,可單獨地或以組合方式(例如,通過加權(quán)平均值等)來使用Y1(k)及Y2(k),例如,通過下式使用

W=bY1(k)+cY2(k) (7)

其中W是最終可靠性值,且b、c是一些參數(shù)。其中Y1(k)及Y2(k)是以例如方程式(7)所定義的組合方式使用,優(yōu)選地可使對Y1(k)及Y2(k)的計算基于至少部分不同的符號201-1~201-3、202-1~202-14;就此而言,在確定參考噪聲成分402時可將在確定給定同步符號的噪聲成分401時被考慮的數(shù)據(jù)符號202-6~202-9排除在外,及/或反之亦然。實際上,此可對應(yīng)于將標(biāo)示如下數(shù)據(jù)符號202-1~202-14的i的那些值排除在方程式(5)中的和之外:已在方程式(2)中通過相應(yīng)索引i加以考慮的數(shù)據(jù)符號202-1~202-14。

因此,一般來說,可基于維特比解碼器的解碼可靠性而估計至少一個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的第一參考噪聲成分402及給定同步符號201-2的第一噪聲成分401,且此外,可基于至少一個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14及給定同步符號201-1中相應(yīng)符號的至少一個音調(diào)301、302的誤差值而估計至少一個其他符號201-1、201-3、202-1~202-14的第二參考噪聲成分402及給定同步符號201-1的第二噪聲成分401。

因此,在各種實施例中,當(dāng)判斷是否應(yīng)考慮給定同步符號201-2時,可考慮兩種準(zhǔn)則(即,維特比可靠性及絕對決策誤差)的加權(quán)和。此能夠通過進(jìn)一步將符號序列中的相鄰符號考慮在內(nèi)而更準(zhǔn)確地估計給定同步符號的噪聲成分。

圖5是根據(jù)各種實施例的方法的流程圖。

在A1處,接收符號201-1~201-3、202-1~202-14序列200,例如,由提供商設(shè)備100(例如CO)經(jīng)由給定信道170-1~170-3接收。

在A2處,估計給定同步符號201-2的噪聲成分401。此可單獨地基于同步符號201-2(例如,基于旗標(biāo)音調(diào)302的絕對誤差值)來完成;另一選擇為或另外,此可基于相鄰數(shù)據(jù)符號202-6~202-9來完成。例如,可將介于2個與10個之間的數(shù)據(jù)符號202-6~202-9考慮在內(nèi)。此處,來自維特比解碼器在對受格碼保護(hù)的數(shù)據(jù)符號202-6~202-9進(jìn)行解碼時的可靠性信息可用作用以確定噪聲成分401的度量。

將給定同步符號201-2的噪聲成分401設(shè)定成與參考值(即,至少一個其他符號的參考噪聲成分402)相關(guān)。在一些實施例中,可僅基于前一緊鄰?fù)椒?01-1來估計參考噪聲成分402??蓪⒏罅康耐椒?01-1、201-3考慮在內(nèi)。同樣,可使用旗標(biāo)音調(diào)302的絕對誤差值。還可考慮多個數(shù)據(jù)符號202-1~202-14,例如,介于前一緊鄰?fù)椒?01-1與給定同步符號201-2之間的所有數(shù)據(jù)符號202-1~202-7;此處,可考慮維特比解碼器的解碼可靠性。

在A4處,判斷在確定/更新信道矩陣時是否應(yīng)考慮給定同步符號201-2。例如,可確定A2的噪聲成分401與A3的噪聲成分402之間的偏差450;如果所述偏差的絕對值大于(小于)預(yù)定義閾值,則在A5處確定耦合系數(shù)時可不(可以)考慮給定同步符號201-2。

如果在確定/更新信道矩陣時不考慮給定同步符號201-2的誤差值,則可能需要等待序列200的下一迭代中的對應(yīng)誤差值。此可能會增加訓(xùn)練時間;然而,訓(xùn)練的準(zhǔn)確度會得以提高。

作為概述,上文已例示了能夠為同步符號準(zhǔn)確地確定可靠性值的技術(shù)。此使得能夠在確定串?dāng)_耦合系數(shù)時選擇性地考慮同步符號。本發(fā)明技術(shù)能夠關(guān)于何時將某一同步符號視為不可靠而建立明確的準(zhǔn)則。此外,可在提供商設(shè)備的完全控制下采用本發(fā)明技術(shù),這使得能夠以高準(zhǔn)確度對可靠性進(jìn)行準(zhǔn)確估計??刂苽饔嵉靡詼p少。此外,因為所述技術(shù)可對舊的訓(xùn)練序列起作用,因此不需要額外訓(xùn)練時間。實施此類技術(shù)的存儲器要求是低的。

在根據(jù)參考實施方案考慮其中由CPE確定可靠性位的情況時,各種實施例的優(yōu)點會變得顯而易見。此處,首先,CPE可能難以準(zhǔn)確地并以一種有意義的方式來確定可靠性位。例如,如果在CPE側(cè)處數(shù)個音調(diào)連續(xù)地受射頻干擾源干擾,則專門在這些音調(diào)上計算的誤差本質(zhì)上不可能是準(zhǔn)確及可靠的;此可能會導(dǎo)致如下情景:即使所有誤差向量能夠很好地用于確定串?dāng)_耦合系數(shù),也可能會將這些誤差向量標(biāo)記為不可靠。如果新信道加入向量化群組,則可能會出現(xiàn)另一個問題。在此種情況下,當(dāng)新信道正因新的FEXT環(huán)境而進(jìn)行訓(xùn)練時,作為向量化群組一部分的接收器可能會在同步符號期間即刻遭受更高振幅的誤差。因此,在此種情況下,即使所有誤差值能夠很好地用于確定串?dāng)_耦合系數(shù),也可能會將這些誤差值標(biāo)記為不可靠。如此類實例所示,根據(jù)參考實施方案的可靠性位與上文所提供的技術(shù)相比可能具有受限的值。

例如,在與US 2012/0106605 A1中所提供的技術(shù)相比時,各種實施例會提供其他優(yōu)點。根據(jù)US 2012/0106605 A1,采用了長度大于工作信道加上加入信道的數(shù)目的正交序列。此處,VP可通過使所報告誤差值與正交于由工作傳送器所應(yīng)用序列的序列相關(guān)而得到關(guān)于噪聲環(huán)境的額外信息。這樣一來,VP可估計已受脈沖噪聲干擾源干擾的所報告誤差值。此類技術(shù)的一個缺點是,其僅依靠所報告誤差值,且假設(shè)即使出現(xiàn)脈沖噪聲,由CPE所進(jìn)行的所有計算也是正確的。此外,此類技術(shù)在VP處需要顯著的額外存儲器,以用以保持必須另外計算出的相關(guān)和。如果應(yīng)從所接收誤差報告減去脈沖噪聲,則所需存儲器會進(jìn)一步顯著地增加。另一缺點是,所應(yīng)用正交序列在任一情況下均是冗長的,以致會增加初始訓(xùn)練時間。

雖然已參考某些優(yōu)選實施例顯示并描述了本發(fā)明,但所屬領(lǐng)域的其他技術(shù)人員在閱讀并理解本說明書后將會想到等效內(nèi)容及修改。本發(fā)明包括所有此類等效內(nèi)容及修改,且僅受隨附權(quán)利要求書的范圍限制。

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