CN103795659A - 信道估计 - Google Patents

信道估计 Download PDF

Info

Publication number
CN103795659A
CN103795659A CN201310524095.2A CN201310524095A CN103795659A CN 103795659 A CN103795659 A CN 103795659A CN 201310524095 A CN201310524095 A CN 201310524095A CN 103795659 A CN103795659 A CN 103795659A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
communication
channel estimation
channel
estimating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310524095.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103795659B (zh
Inventor
R.施特罗贝尔
V.奥克斯曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Lantiq Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lantiq Deutschland GmbH filed Critical Lantiq Deutschland GmbH
Publication of CN103795659A publication Critical patent/CN103795659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103795659B publication Critical patent/CN103795659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/32Reducing cross-talk, e.g. by compensating
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/62Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for providing a predistortion of the signal in the transmitter and corresponding correction in the receiver, e.g. for improving the signal/noise ratio
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/354Adjacent channel leakage power
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0204Channel estimation of multiple channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0226Channel estimation using sounding signals sounding signals per se
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03159Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03343Arrangements at the transmitter end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058Allocation criteria
    • H04L5/006Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03426Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission transmission using multiple-input and multiple-output channels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

信道估计。提供了涉及用于包括多个通信连接(12A-12B)的通信***的信道估计的方法和设备。对于信道估计,使用具有例如+1、-1和0的三个不同元素的测试序列。

Description

信道估计
技术领域
本申请涉及信道估计,即涉及如有线信道或无线信道的通信信道的属性的估计。
背景技术
在如无线LAN(局域网)或向量DSL(数字用户线路)的MIMO(多输入多输出)传输***中,需要训练序列以估计传输信道,例如用于数据传输的连接的属性以及在所有发射器和接收器之间的串扰信道(例如串扰的强度),并根据信道估计计算信道均衡器和串扰预补偿器/消除器系数。
对于诸如在为光纤到分布点(FTTdp)网络的最后距离服务的现代DSL线路中使用的高频有线传输,由于快速***重新配置而要求信道估计是快速的,但也要求高精度以实现高数据速率。
在无线***中,短的训练脉冲用于信道估计。这是这样的***所要求的,因为实际上对于每次传输,信道随着时间快速地改变,并且应当很经常地重复信道估计。MIMO信道的尺寸由在发射器和接收器侧的天线的数量定义,所述数量是小数量,通常从二到四。通过在每个发射天线上发送一个脉冲,同时所有的接收器进行收听,以短时间或单个脉冲执行完整的信道估计,仅造成很少的开销。该方法的缺点是低精确度以及仅有非常小数量的***要解决。
在向量DSL中,信道比无线信道稳定得多,但信道估计要求非常高的精度以消除串扰,并且与无线相比干扰发射机的数量非常高(上升至数百)。因为DSL有线信道随着时间的过去相当静态,所以在现代DSL(ITU-T G.993.5)中,沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)(WH)序列用于FEXT信道估计。为了减小传输开销,随着时间的过去展开用于信道估计的WH序列,但是这对应地增加了FEXT估计时间。512对电缆结合器的完整的信道估计序列可以花费30s那样多甚至更多,如果***要求更频繁的更新,则这明显是不方便,甚至是不实际的。
在FTTdp的部署中,经常存在多个分布点(Dp)共享相同的电缆结合器的网络拓扑。所以,信道估计方法必须能够测量在不同的非同一地点的分布点之间的串扰。
发明内容
一些实施例涉及用于信道估计的技术,其中所使用的测试序列具有从一组三个值(例如,(-1、0、+1))选定的值。在一些实施例中,与使用沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)序列的值(例如,仅仅+1或-1)的常规方法相比,这允许更大的灵活性和额外的可能性。
上文简要概述意在给出一些实施例的一些特征的综述,而不被解释为限制。特别是,与上文描述的实施例相比,其它实施例可以使用其它特征,额外的特征和/或替换的特征,使得上述的特征不被解释为用于实施实施例的基本要素。
附图说明
图1示出了根据实施例的通信***的示意框图。
图2示出了图示了根据实施例的方法的流程图。
图3是图示了在一些实施例中的串扰预补偿的图解。
图4是根据实施例的通信***的更详细的框图。
具体实施方式
在下文中,将详细地描述实施例。应当注意的是,这些实施例不被解释为限制,而仅仅被给出为实施示例。例如,尽管实施例可以被描述为包括多个具体的特征,但是在其它实施例中,这些特征中的一些可以被省略,或者可以由替换的特征替代。在另外其它实施例中,可以出现额外地或替换地附加的特征。
在下文中描述的一些实施例涉及信道估计,所述信道估计例如可用于确定在通信信道之间的远端串扰(FEXT),所述通信信道如是有线线路连接、无线连接或者在这样的连接上的特定载波。基于这些确定,可以通过用于不同连接或在不同连接上的信号的共同处理来执行串扰降低,有时,例如在DSL的上下文中,也被称作向量化。
为了图示这个,在图1中示意性地示出了根据实施例的通信***。在图1的通信***中,通信设备10与通过多个通信连接12A-12D与多个通信设备13A-13D进行通信,所述通信设备10可以是中心局装备的一部分或者分布点(DP)的一部分,但也可以用于其他目的或在其它环境中。通信设备13A-13D将全体地被称作通信设备13。通信连接12A-12D将全体地被称作通信连接12。在实施例中的通信连接12可以例如是如铜线的有线线路连接或者可以是无线连接。在一些实施例中,通信连接12可以是双绞铜线。在一些实施例中,通信设备10和13可以是经由基于导线的通信连接12进行通信的通信设备,所述通信连接12使用如xDSL技术(ADSL、ADSL2、VDSL等等)的离散多音调制(DMT)技术或者其它基于DMT的技术。然而,也可以使用其它技术和调制方案。在实施例中,可以为了在串扰降低布置11中进行串扰降低而集中处理在通信设备10与通信设备13之间的信号交换,所述串扰降低布置11可以在通信设备10中以硬件,软件或者两者的组合来实施。其它的实施也是可能的。
在本申请的上下文中,作为本领域常见的,从装备朝向终端用户的通信方向将被称作下游方向,而相反的通信方向将被称作上游方向,所述装备由如中心局装备或分布点的服务提供者提供。可以采用针对下游方向和针对上游方向两者的本文中公开的技术,除非专门另外注释。例如,在图1的实施例中,下游方向对应于从通信设备10到通信设备13的通信,而上游方向对应于从通信设备13到通信设备10的通信。
为了执行在下游方向的信道估计,可以例如经由通信连接12从通信设备10到通信设备13发送测试信号序列,在该上下文中也被称作信号估计序列。通信设备13可以将已知的所接收测试序列与标称值(即,原始测试序列)进行比较并将误差值报告回给通信设备10。通信设备10可以例如基于所接收信息来确定均衡器系数,所述均衡器系数可以用来更新所使用的均衡器(未示出)。可替换地或额外地,所接收信息可以用来确定描述例如远端串扰(FEXT)的串扰系数,并且由此更新串扰降低布置11。在操作中,然后,串扰降低布置11共同处理将经由通信连接12发送的信号以降低串扰。因为在串扰实际发生之前为了串扰降低而处理信号,所以在下游方向上的该共同处理也被称作串扰预补偿。
相反地,对于上游方向,通信设备13可以发送已知的测试序列到通信设备10。然后,通信设备可以将所接收测试序列与期望的或标称的测试序列进行比较,并且计算误差值,所述误差值可以再次被用于信道估计并因此例如用于确定均衡器系数或用于确定FEXT系数。这样的FEXT系数可以再次被用来更新串扰降低布置11。因为信号在例如经由通信连接12被发射的同时已经经历串扰之后发生用于串扰降低的共同处理,所以在上游方向上的串扰降低也被称作串扰消除。
常规地,例如,由-1和+1的值组成的沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)序列有时用于信道估计。然而,在本文中讨论的实施例中,采用这样的测试序列,其中该测试序列的每个元素具有三个可能的值(例如,+1、0或-1)中的一个。在实施例中,如将在下文中进一步更详细描述的,与如沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)序列的常规序列相比,这样的测试序列提供了额外的可能性。用于不同通信连接(如通信连接12中的不同通信连接)的测试序列在一些实施例中可以彼此正交。
应当注意的是,四个通信设备13的数量仅仅用作示例,并且可以采用任何数量的通信设备。也可以采用其它种类的***配置,其中的一些将在下文中进一步详细地进行描述。
转到图2,示出了根据实施例的方法。图2的方法可以以硬件,软件,固件或其组合来实施,例如,以与通信***或设备相关的硬件,软件或固件来实施。例如,图2的方法可以在如上文关于图1描述的或如下文参考图3和4进一步描述的设备和***中实施,但不限于此。
在20处,在多个通信连接上发送测试序列,例如,在下游方向上或在上游方向上。用于如有线线路连接或无线连接的不同通信连接的测试序列可以彼此正交。在实施例中,使用这样测试序列,其中该测试序列的元素从三个可能的值(例如-1、0和+1)中选择。
在21处,获得关于测试序列的接收的信息,例如表征在所接收测试序列与期望的(标称的)测试序列之间的差异的误差值。
在22处,该信息例如用来确定用于串扰预补偿或串扰消除的串扰系数,或者用来获得用于优化或建立通信信道的其它信息,例如均衡器设置。
为了进一步图示这个,在图3中示出了图示在下游方向上的信道估计的***的稍微更详细的示意图。在图3中,发射信号向量u包含作为它的元件的将在多个通信线路上被发射的发射信号,在图3中示意性地示出了所述发射信号中的三个。与第一示出传输线路有关的元件在附图标记后添加有A,与第二传输线路有关的元件添加有B,并且与第三传输线路有关的元件添加有C。然而,值得注意的是,示出的三个传输线路的数量仅仅用作示例,并且可以存在任何数量的传输线路,例如在两个传输线路与数百个传输线路之间。
在不同的传输线路中存在的类似元件可以由它们的没有字母的附图标记来全体地指代。例如,元件30A、30B和30C将通过使用附图标记30来全体地指代。
在带有三个通信连接的图3的示例中,向量u可以具有三个分量,一个针对每个连接。在其它实施例中,在每个通信连接上,可以使用例如用于DMT调制技术的多个载波,也被称作音调。在这种情况下,u可以具有针对每个通信连接的每个载波的分量,尽管不必须是这种情况。
在按比例放大元件30中,发射信号向量u的分量按比例因子进行按比例放大,其可以通过将向量u与对角矩阵S相乘来表示,并且其可以构成增益调整或功率频谱密度(PSD)的调整。此后,执行串扰预补偿,其耦合发射器侧的信道,并且在一些实施方式中,其可以通过与在串扰预补偿器33中的预编码器矩阵P相乘来表示。
在传输期间,如由33指示的,发射信号可能遭受如远端串扰(FEXT)的串扰,其可以通过与信道矩阵H相乘来表示,所述信道矩阵H例如表征在非对角元素中的串扰耦合。通过信道估计,该矩阵H实质上可以至少被近似地确定,并且用于P的计算,使得串扰被降低或除去,即,使得该P实质上补偿了H的效应。
此外,如由加法器34表示的,所发射的信号可能遭受加入的噪声,所述噪声可以由噪声向量n表示。在接收器侧,所接收信号可以在放大器35中以相应的增益因子进行放大,所述增益因子可以由对角矩阵G表示。噪声也被放大。所以,所接收信号向量û在该***模型中可以被书写为û = G∙H∙P∙S∙u+G∙n。
在接收器部件36中,处理所接收信号以恢复额外地发送的数据。如由部件36的减法器表示的,可以确定误差并经由反馈路径37将其反馈,以便例如更新矩阵P。如上文提及的,这特别通过发送已知的测试序列来完成,其中,在实施例中,测试序列包含选自三个值(例如,(-1、0、+1))的元素。然后,基于信道估计的对矩阵P的确定可以由如最小均方算法(LMS)或迫零算法的常规算法执行。
在图4中,示出了根据可以采用本文中公开的技术的实施例的通信***的更详细的示意图。在图示了用于接入网络拓扑的示例的图1的***中,中心局40经由光纤连接为分布点42A、42B(全体被称作分布点42)服务。为了实现这个,分别地,中心局40包括光网络单元(ONU)41A、41B,并且分布点42包括光网络单元43A、43B。分布点通常位于要服务的消费者场所附近,并可以例如被安装在街道橱柜等等中。中心局40可以包括中央优化器,其优化并协调至不同分布点的传输。每个分布点42为若干远程终端收发器46A至46D服务。在示出的简单示例中,分布点42为远程终端收发器46A、46B服务,并且分布点42B为远程终端收发器46C、46D服务。对于每个分布点,两个收发器46的数量仅仅用作示例并已经被选定以便容易的表示,并且可以服务更多的收发器,例如通常在一个终端与二十个终端之间,尽管该数量不受特别的限制,并且可以由不同的分布点服务不同数量的收发器。在分布点42与收发器46之间的通信连接通常是铜线或其它基于有线线路的通信连接,尽管不限于这方面。如由图4中的47指示的,分配给一个分布点的通信连接有如远端串扰(FEXT)的串扰的倾向。如由图4中的44指示的,分配给不同分布点的通信连接也可以经由如FEXT的串扰彼此影响,例如,如果它们位于相同的结合器中,尽管分配给不同分布点的通信连接之间的串扰在许多情况下将比分配给相同分布点的通信连接之间的串扰更弱,因为分配给相同分布点的连接通常物理地彼此更接近,这使得它们更倾向于串扰。然而,在所有的场景中,这不是必然的情况。
在一些实施例中使用用于信道估计的测试序列(使用如-1、0和+1的三个可能的值)允许为了信道估计的目的而部分停用一些信道连接,使得可以将估计修整至相应的部署场景。现在将更详细地描述这样的测试序列的构建的各种可能性以及它们在各种场景中和用于各种目的的使用。
在下文中,将根据一些实施例给出关于可能的构建和用于信道估计的测试序列的使用的更详细的解释,所述测试序列包括来自例如-1、0和+1的三个可能的值的所选定元素。
通常,在一些实施例中,对于宽带有线传输,缓慢时间变化的信号的优点用来实现信道估计随着时间的过去的高精确度。在一些实施例中,因为动态***重新配置的要求,也要求针对串扰和直达信道两者执行信道矩阵的快速估计。此外,带有高于所接收信号的串扰的操作在一些情况中是所要求的,并且在一些实施例中解决多个分布点共享相同的电缆结合器的场景,其导致例如在图4中44处指示的串扰。在实施例中,只要没有在特别的一个或多个线路上以特别的一个或多个音调发射信号,这通过使用导频序列(测试序列)来实现,所述导频序列除了如沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)(WH)序列的+1和-1值外还包括0(零)值。该序列在一些实施例中是专门设计的,以降低传输时间并增加精确度。
首先,将描述用于创建带有元素+1、-1和0的正交序列。要注意的是,这些实施例仅仅用作示例,并且在其它实施例中可以采用其它技术以用于生成用作测试序列的序列,例如信道估计序列,例如以导频序列的形式。
存在用来创建带有元素+1和-1的正交序列的不同方法。基于所生成的方法,存在长度是2的幂的序列,例如,对于如(1.1)示出的WH-序列,(1.1)示出了在矩阵Wwh的每一行或每一列中具有长度2的正交序列。
Figure 2013105240952100002DEST_PATH_IMAGE001
也存在基于其它构建规则的具有四的倍数的长度的正交序列。
正交序列的另一个类型使用零(0)和非零(1)符号。存在基于1和0的具有任何长度的正交序列。构建非常简单,因为单位向量可以用在实施例中,例如用于长度3的序列的(1.2)。
Figure 816326DEST_PATH_IMAGE002
基于+1和-1的代码的好处在于使用了所发送信号的全能量摆幅。在另一方面,通常有必要在全序列长度上进行相关以得到信道估计。如果存在影响一个或多个训练符号的脉冲噪声,则可能毁坏完整的信道估计。
利用基于1和0的代码,在每个符号的传输之后,在一些情况下,一部分信道估计是可用的。如果一个符号由脉冲噪声毁坏,则仅这部分的信道估计被毁坏。由于可用发射功率的仅一小部分用于信道估计的事实,与基于+1和-1的代码相比,用这种类型的代码对噪声影响的抑制花费了更多的时间。
在实施例中,通过使用基于+1、-1和0的代码,可以组合两种方法两者的优点。为了构建合适的序列,在一些实施例中,使用如下的事实:可以将任何类型的正交序列组合至更高维度的正交序列,可以组合序列类型(使用零的那些和没有使用它们的那些)两者。在上文示例的情况下,在(1.3)中示出了包含元素+1、0和-1的长度6的对应序列。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
下文是按矩阵形式的构建规则。通过规则(1.4)用维度为
Figure 671150DEST_PATH_IMAGE004
的内矩阵Win和维度为的外矩阵Wout构建维度为
Figure 637838DEST_PATH_IMAGE006
的全矩阵Wfull。矩阵的每一行对应于一个传输线路,并且每一列对应于时间实例。
Figure DEST_PATH_IMAGE007
换句话说,当在实施例中如上文提及地构建序列时,提供了例如值为1的包括+1和-1的正交序列的第一矩阵以及包括使用零和非零的正交序列的第二矩阵,并且带有零和非零的元素的第二矩阵的每个矩阵元素由与第二矩阵的相应的替代矩阵元素相乘的带有+1和-1的矩阵来替代。
在下文中,将更详细地描述用于在各种应用中使用这样的序列的各种可能性。
取决于序列的期望的应用和部署场景,不同地构建由+1、-1和0组成的组合正交序列。零的使用例如允许在特定时间处并针对特定频率从信道估计过程排除一些线路,并且由此在一些实施例中可以允许在信道估计过程的速度和精确度上的强有力的控制。换句话说,零允许创建虚拟的线路组以用于串扰信道估计。
在实施例中,对于具有如例如图4所示的多个分布点的***,可以延伸上文描述的构建方法,因为不要求内正交矩阵
Figure 970730DEST_PATH_IMAGE008
是相同的类型或相同的大小。然而,在实施例中,每个内矩阵自身是正交的。所以,在实施例中,构建方法可以用来虚拟地分开不同分布点的信道估计过程,使得每个分布点(例如,在图4处的42A、42B)使用用于内部分布点信道估计的它的WH-序列(例如以确定在43处的串扰),并且与添加的额外0、1代码点一起生成用于分布点间的信道估计的矩阵(例如,以确定在44处的串扰)。
一些实施例中的另一个应用可能是一些串扰方(crosstalker)非常强,并且由于受限的动态范围,将它们分开为不同的一个或多个组是有益的。代码0、1的使用允许创建多个组并由此将整体串扰降低入各个线路。在每个组内,可以使用WH-序列或其它+1/-1正交序列。
存在仅仅需要估计一部分信道矩阵的情况。一个示例是新的线路加入有效线路的组中,并且仅仅需要估计来自进入有效线路的加入线路的串扰。在这种情况下,在实施例中,新的线路可以发射信号,而其它的线路发射0,并且信道的所感兴趣部分是立即可用的。
类似地,部分信道估计可有助于在如果当成对的一部分(例如,在不同的结合器中)生成相当低的串扰时,则减小估计时间。
在一些实施例中,可以实施序列重新配置协议。由于传输的激活与停用,可以要求的是,改变用于在所有线路中的信道估计的正交序列。为了保持正交,在实施例中,所有线路同时从老的序列切换到新的序列。序列重新配置协议定义该时间,并且也定义序列的开始。在所选定的重新配置时间处,在给定传输方向上的所有收发器开始发射新的正交序列,所述所选定的重新配置时间被传送到向量化组的所有收发器,即参与串扰降低的所有设备。
接下来,将更详细地解释用于信道估计的可能性,例如,用于通过使用包含+1、0或-1的序列来计算对于图3如上文提及的信道矩阵H的估计。要注意的是,也可以使用用于信道估计的其它技术。
在实施例中,测试序列,即信道估计序列用来计算信道矩阵H的估计
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。所以对于每个时间实例t,将信道估计序列矩阵W(其可以如上文解释那样被构建)的一个列的元素分配给发射器。发射器
Figure 972053DEST_PATH_IMAGE010
中的每一个(例如分配给图1中通信连接12的每一个或者在所讨论的其它实施例中的通信连接的每一个的发射器)在时间实例t处发送发射信号
Figure DEST_PATH_IMAGE011
。所有发射器的发射信号在时间实例t处根据等式(1.5)给出发射信号向量
Figure 732199DEST_PATH_IMAGE012
Figure DEST_PATH_IMAGE013
对于每个时间实例,接收器接收接收信号向量
Figure 186183DEST_PATH_IMAGE014
,如上文参考图3解释的,所述接收信号向量
Figure 385083DEST_PATH_IMAGE014
是由信道H和添加的噪声n使其失真的发射信号向量u。在一个完整的序列的传输之后,在实施例中根据等式(1.6)计算信道估计。
Figure DEST_PATH_IMAGE015
在一些情况下,根据等式(1.7)使用接收信号误差取代用于信道估计的接收信号是有益的。
Figure 991645DEST_PATH_IMAGE016
在实施例中,基于接收误差的信道估计由等式(1.8)给出。
Figure DEST_PATH_IMAGE017
对于带有包括零的序列的部分信道估计,用对角矩阵
Figure 171959DEST_PATH_IMAGE018
而非
Figure DEST_PATH_IMAGE019
来使实施例中的相关总和按比例变化,因为
Figure 863972DEST_PATH_IMAGE020
的对角元素仅仅用于与该序列长度相等的沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)序列。这给出了修改后的等式(1.9)。
Figure DEST_PATH_IMAGE021
由于实施例中的包含0、-1和+1的序列的结构,信道估计
Figure 787934DEST_PATH_IMAGE022
的一部分不要求在完整的序列长度
Figure DEST_PATH_IMAGE023
上的相关性,而仅仅要求在序列的一小部分上的相关性。对于(1.3)的示例,在前两个符号上的相关性给出了对于
Figure 311319DEST_PATH_IMAGE024
的结果,在符号3和4上的相关性给出了
Figure DEST_PATH_IMAGE025
,等等。
在多载波***中,一些实施例中的信道估计在不同的载波上完成,所述不同载波也被称作具有不同频率的子载波,有时也被称作音调。用于这样的***的示例包括使用离散的多音调制(DMT)的***。
在实施例中,可能的是,在不同子载波上使用不同的信号估计序列。此外,可以考虑的是,在一些情况下采用额外的加扰以避免在时域中的高信号幅度,其可能导致非线性失真。
为了使信道估计更快,在一些实施例中,可以在不同的(相邻的)子载波上估计信道的不同部分。一个示例是在一个子载波n上,使用序列(1.10),在接下来的子载波
Figure 678847DEST_PATH_IMAGE026
上,使用序列(1.11)和(1.12)。
Figure 107423DEST_PATH_IMAGE028
Figure 320230DEST_PATH_IMAGE030
在每个相邻子载波上,在实施例中,在整体正交序列的每个部分处估计信道矩阵的另一个部分。通过在音调上进行插值,完整信道估计的近似值在更短的时间之后是可得的。可以以下文的符号调整近似值。
尽管对于频率独立信道估计序列,***零降低了用于信道估计的整体能量,但是这对于取决于频率的信道估计序列却不必要是这样。因为发射沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)序列的音调是均匀地分布在频率上且零在其间,时域信号是没有***零的时域信号的插值版本。所以,在实施例中允许按比例放大时域信号,从而使用全发射功率和最大发射功率频谱密度(PSD)。
在带有强烈串扰的信道上,可以在实施例中对于接收器的受限动态范围施加时域中的按比例放大。
在另一个实施例中,导频音可以与用于数据的音调交错。这种方式的信道估计可以用每符号m音调连续地执行。用于导频序列的音调可以在每个或特定数量的导频经过后偏移。
在向量化多载波传输的另一个实施例中,音调间隔不允许使用频率插值。在这种情况下,在实施例中可以发送带有导频的更多的符号。如果通过使用所提及的序列将填充电缆结合器的线路划分为数个向量组,则可以在不同的时间中估计不同的向量组,即,使用不同的导频符号/探针符号组。
上文描述的实施例仅仅当作一些应用示例,其中由+1、-1和0组成的序列可以用于信道估计,但不被解释为限制。例如,这样的信道估计序列(测试序列)也可以针对不同的应用被不同地构建。

Claims (20)

1. 一种方法,包括:
基于+1、-1和0的值来定义信道估计序列,以及
在使用多个通信连接的通信***中使用所述信道估计序列以进行信道估计。
2. 权利要求1所述的方法,其中所述通信***采用多载波传输,其中所述信道估计序列中的所述零仅仅用在所述多载波传输的一些所述载波上。
3. 权利要求1所述的方法,其中定义所述信道估计序列包括定义包含+1、-1和0的组合正交序列,所述序列的至少一部分与通信***中的一个或多个导频符号一起使用,并且所述序列的至少一个或多个零至少在特定时刻根据信道估计过程被包括,以及
其中通过使用所述组合正交序列来执行所述信道估计。
4. 权利要求1所述的方法,其中所述信道估计序列包括基于内正交序列和外正交序列所构建的多个正交序列。
5. 权利要求4所述的方法,其中所述内正交序列可被写为第一矩阵,并且其中所述外正交序列可被写为第二矩阵,其中所述构建包括用所述第二矩阵与所述第一矩阵的相应元素的乘积来替代所述第二矩阵的每个元素。
6. 权利要求4所述的方法,其中所述外正交序列由单位向量形成。
7. 权利要求4所述的方法,其中所述内正交序列由沃尔什-哈达玛序列形成。
8. 权利要求4所述的方法,其中所述信道估计序列被构建,使得所述内正交序列用于估计分配给所述通信***的相同分布点的通信连接之间的串扰,并且其中外正交序列可用于估计与不同分布点相关联的通信连接之间的串扰。
9. 权利要求4所述的方法,其中针对所述信道估计序列的接收器的受限动态范围选定一组通信连接,对于所述一组通信连接,串扰信道将由所述信道估计用所述内正交序列来进行估计。
10. 权利要求1所述的方法,还包括通过在一些所述通信连接上发送信道估计序列的零值来加速所述信道估计。
11. 权利要求1所述的方法,还包括在多载波传输的相邻载波上估计整体通信连接的不同部分,并且通过在频率上进行插值来估计在通信连接上的完整的通信信道。
12. 权利要求1所述的方法,还包括按比例放大用来在多载波传输的一些载波上与所述信道估计序列的零值一起承载用于信道估计的发射序列的符号,以增加在其它载波上的训练符号的发射功率。
13. 一种通信设备,可连接至通信***中的多个通信连接,其中所述通信设备被配置为基于+1、-1和0来定义信道估计序列,并且被配置为在所述多个通信连接上使用所述信道估计序列以便对所述多个通信信道进行信道估计。
14. 权利要求13所述的设备,其中所述设备被配置为与作为有线线路的通信连接一起操作。
15. 权利要求13所述的设备,其中所述通信***采用多载波传输,其中所述信道估计序列中的所述零仅仅用在所述多载波传输的一些所述载波上。
16. 权利要求13所述的设备,其中定义所述信道估计序列包括定义包含+1、-1和0的组合正交序列,所述序列的至少一部分与通信***中的一个或多个导频符号一起使用,并且所述序列的至少一个或多个零至少在特定时刻根据信道估计过程被包括,以及
其中,通过使用所述组合正交序列来执行所述信道估计。
17. 权利要求13所述的设备,其中,所述信道估计序列包括基于内正交序列和外正交序列所构建的多个正交序列。
18. 权利要求17所述的设备,其中,所述信道估计序列被构建,使得所述内正交序列用于估计分配给所述通信***的相同分布点的通信连接之间的串扰,并且其中所述外正交矩阵可用于估计与不同分布点相关联的通信连接之间的串扰。
19. 权利要求13所述的设备,所述设备被配置为通过在一些所述通信连接上发送信道估计序列的零值来加速所述信道估计。
20. 权利要求13所述的设备,所述设备包括按比例放大布置,其被配置为在多载波传输的一些载波上与所述信道估计序列的零值一起承载用于信道估计的发射序列的符号,以增加在其它载波上的训练符号的发射功率。
CN201310524095.2A 2012-10-30 2013-10-30 信道估计 Active CN103795659B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261720044P 2012-10-30 2012-10-30
US61/720,044 2012-10-30
US61/720044 2012-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103795659A true CN103795659A (zh) 2014-05-14
CN103795659B CN103795659B (zh) 2018-04-10

Family

ID=49517287

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310524095.2A Active CN103795659B (zh) 2012-10-30 2013-10-30 信道估计
CN201310523130.9A Active CN103795439B (zh) 2012-10-30 2013-10-30 频谱管理

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310523130.9A Active CN103795439B (zh) 2012-10-30 2013-10-30 频谱管理

Country Status (3)

Country Link
US (3) US10033430B2 (zh)
EP (2) EP2728819B1 (zh)
CN (2) CN103795659B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012126415A2 (zh) * 2012-05-04 2012-09-27 华为技术有限公司 一种信号发送方法、通信设备及***
WO2015179558A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Ikanos Communications, Inc. Method and apparatus for updating fext coefficients for g.fast vectoring with discontinuous operation
CA2972900C (en) * 2014-12-31 2023-05-23 Echostar Technologies Llc Communications signal isolation on multi-port device
US10038473B2 (en) * 2015-01-30 2018-07-31 Alcatel Lucent Methods and systems for reducing crosstalk via stabilized vectoring control
US10141976B2 (en) * 2015-02-24 2018-11-27 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co. KG Crosstalk mitigation
WO2016156498A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co. KG Communication devices and methods
EP3091670B1 (en) * 2015-05-08 2019-02-27 Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co.KG Selective channel estimation
US20160380673A1 (en) * 2015-06-23 2016-12-29 Ikanos Communications, Inc. Vectoring across multiple co boxes/cards/dslams either owned by the same operator or by different operators
WO2018122855A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 Sckipio Technologies S.I Ltd. System and method unifying linear and nonlinear precoding for transceiving data
WO2019134911A1 (en) * 2018-01-08 2019-07-11 British Telecommunications Public Limited Company Method and apparatus for transmitting data in a communication system
CN108337016B (zh) * 2018-02-08 2021-06-22 南京航空航天大学 一种产生附加串扰的远端串扰消除方法
US10873366B2 (en) * 2018-04-16 2020-12-22 Intel Corporation Virtual distribution point architecture

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013595A1 (de) * 1999-08-16 2001-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur kanalschätzung in einem funk-kommunikationssystem wobei kanalmesssequenzen durch zyklische ableitung von grundsequenzen gebildet werden
CN1630283A (zh) * 2003-10-16 2005-06-22 三星电子株式会社 在多入多出正交频分复用***中为同步而发射前导的方法
US20090175156A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Wen Xu Communication Apparatus and Method
CN102299894A (zh) * 2011-09-30 2011-12-28 重庆邮电大学 一种基于叠加周期序列的aco-ofdm无线光通信***信道估计方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995007581A1 (de) 1993-09-10 1995-03-16 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Verfahren zur übertragung von referenzsignalen in einem ofdm-system
US6144696A (en) 1997-12-31 2000-11-07 At&T Corp. Spread spectrum bit allocation algorithm
US7133441B1 (en) * 1999-02-23 2006-11-07 Actelis Networks Inc. High speed access system over copper cable plant
US7200180B2 (en) 1999-12-30 2007-04-03 Tioga Technologies, Inc. Data transceiver with filtering and precoding
US7158563B2 (en) 2001-06-01 2007-01-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Dynamic digital communication system control
US7321610B2 (en) * 2002-03-19 2008-01-22 Industrial Technology Research Institute Method and system of interference cancellation in multi-cell CDMA systems
WO2005088882A1 (en) 2004-03-15 2005-09-22 Nortel Netowrks Limited Pilot design for ofdm systems with four transmit antennas
US7502336B2 (en) * 2004-06-30 2009-03-10 2Wire, Inc. Multi-carrier communication using adaptive tone-pruning
US7668230B2 (en) * 2005-06-03 2010-02-23 Adc Dsl Systems, Inc. Non-intrusive digital subscriber line transmit adjustment method
CN101083553A (zh) 2006-05-30 2007-12-05 华为技术有限公司 xDSL上下行共用频率动态频谱管理方法和装置
JP4928611B2 (ja) * 2006-08-25 2012-05-09 イカノス テクノロジー リミテッド xDSLシステムにおけるMIMOプリコーディングのためのシステムと方法
US7843949B2 (en) 2007-08-17 2010-11-30 Lantiq Deutschland Gmbh Communication apparatus and method with changing composition of a vectored group
US8817907B2 (en) * 2008-03-26 2014-08-26 Ikanos Communications, Inc. Systems and methods for signaling for vectoring of DSL systems
US20110026575A1 (en) * 2008-04-02 2011-02-03 Obimey Ltd. Method and Apparatus For Enhanced Performance and Crosstalk Measurement in a MIMO Communication System
EP2319191A4 (en) 2008-08-23 2017-06-28 Ikanos Communications, Inc. Method and apparatus for dmt crosstalk cancellation
US8204100B2 (en) 2009-01-15 2012-06-19 Lantiq Deutschland Gmbh Methods and apparatuses for data transmission
US8179774B2 (en) * 2009-01-30 2012-05-15 Lantiq Deutschland Gmbh Cross-talk coefficient updating in vector transmission
US8730785B2 (en) * 2009-03-11 2014-05-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for reducing noise in a communication system
US8279745B2 (en) 2009-11-23 2012-10-02 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Orthogonal vector DSL
US8576690B2 (en) 2010-03-23 2013-11-05 Ikanos Communications, Inc. Systems and methods for implementing a multi-sensor receiver in a DSM3 environment
EP2681860B1 (en) * 2011-03-02 2016-02-24 Adtran, Inc. Systems and methods for bypassing failed line cards in multi-card vectoring groups
DK2828977T3 (en) 2012-03-19 2018-10-08 Assia Spe Llc System for diagnosing and optimizing vectorized DSL line

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013595A1 (de) * 1999-08-16 2001-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur kanalschätzung in einem funk-kommunikationssystem wobei kanalmesssequenzen durch zyklische ableitung von grundsequenzen gebildet werden
CN1630283A (zh) * 2003-10-16 2005-06-22 三星电子株式会社 在多入多出正交频分复用***中为同步而发射前导的方法
US20090175156A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Wen Xu Communication Apparatus and Method
CN102299894A (zh) * 2011-09-30 2011-12-28 重庆邮电大学 一种基于叠加周期序列的aco-ofdm无线光通信***信道估计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103795439A (zh) 2014-05-14
EP2728819A2 (en) 2014-05-07
US20170331514A1 (en) 2017-11-16
EP2728820A2 (en) 2014-05-07
US20140119419A1 (en) 2014-05-01
US9584181B2 (en) 2017-02-28
EP2728820B1 (en) 2019-01-02
EP2728819A3 (en) 2016-08-10
CN103795659B (zh) 2018-04-10
EP2728820A3 (en) 2016-07-06
CN103795439B (zh) 2016-06-01
US10116350B2 (en) 2018-10-30
US20140119536A1 (en) 2014-05-01
US10033430B2 (en) 2018-07-24
EP2728819B1 (en) 2018-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103795659A (zh) 信道估计
US8897347B2 (en) Alien interference removal in vectored DSL
KR101567118B1 (ko) 감소된 메모리 벡터 dsl
US9887736B2 (en) Non-linear precoder with separate tracking
RU2617437C1 (ru) Самосинхронизирующаяся тестовая последовательность
CN104054275B (zh) 一种dsl***信号处理方法、装置及***
CN111566941B (zh) 在通信***中发送数据的方法和装置、机器可读存储介质
US8126042B2 (en) FEXT estimation and signaling in vector transmission
CN105210359A (zh) 使用向量化的通信***中的不连续运行
CN102474409A (zh) 用于mimo***的近端串话减少
KR101911809B1 (ko) 벡터화된 시스템 내의 특수 동작 채널
WO2013029671A1 (en) Fast crosstalk limitation between modems
EP2499767B1 (en) Error reporting in multi-carrier signal communication
US9432080B2 (en) Probing and estimation of cross-coupling
EP2955857B1 (en) In-service estimation of vectoring performance metrics
EP2552068B1 (en) Signal delaying for compensating for a group delay difference between direct and crosstalk signals
EP3168997B1 (en) Method and apparatus for multi-operator vectoring
EP3823203A1 (en) Direct channel characterization for discontinuous time-frequency operation
WO2014140001A1 (en) Error feedback with detected constellation point

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180419

Address after: German Neubiberg

Patentee after: LANTIQ BETEILIGUNGS- GMBH AND CO KG

Address before: German Berg, Laura Ibiza

Patentee before: Lantiq Deutschland GmbH

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200805

Address after: California, USA

Patentee after: INTEL Corp.

Address before: German Neubiberg

Patentee before: Link Bateline Total Co.,Ltd.