JP2007215236A - イコライゼーションおよびクロストーク緩和の方法および器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一つの実施例においてこのシステムは、他のチャンネルで受信されたシグナルを利用するビクティムチャンネルのFEXTを消去するように構成されている。FEXTキャンセルシグナルを発生させる場合、例えばFFEおよびDFEフィルターなどのような受信側の他のフィルターによって得られる処理の利点が利用される。その結果、処理負担の一部が他のフィルター器具によって行なわれるため、FEXTキャンセルシグナルを発生する器具の複雑性がやや単純化される。一つの構成において、プレコードFEXTフィルターが他のそれぞれのチャンネルに対応する一つ以上のプレコードFEXTキャンセルシグナルを発生する場合にプレコードFEXT消去が起こる。プレコード送信される前にFEXTをあらかじめ消去しておくため、FEXTキャンセルシグナルは送信前に他のそれぞれのチャンネルに関連するシグナルと結合される。
【選択図】図2
Description
当発明は通信システム、特にイコライゼーションおよびクロストーク緩和の方法および器具に関連する。
通信システムはリモート位置にあるトランシーバー間のデータ通信を実現する。データ通信率を高めるため、通信システムのケーブル配線にはしばしば、リモート位置間で信号を送るための近接地の多数の伝導体が含まれる。これらのシステムはマルチチャンネル通信システムと呼ばれる。さらに、通信装置はしばしば、多数の伝導体、トレース、あるいは電気装置を含んだ回路基板上に構成される。これらのすべての場合において、マルチチャンネル通信システムのチャンネル間でカップリングが起こることがあり、それにより他のチャンネルに干渉が生じる。この種の干渉は通常クロストークと呼ばれる。
一例を示す。図からわかるように、一番目のセットのトランシーバー104A-l04Dは一番目
の位置のステーションA 102の一部である。ステーションA 102はチャンネル108A-108Dを
通し、二番目の位置のステーションB 110の一部である二番目のセットのトランシーバー112A-112Dと通信する。FEXTタイプのクロストークは、図1でライン116AB、1l6AC、および116ADをビクティムチャンネルであるチャンネル108Aとカップリングすることによって示される。隣接した各々のチャンネル上のシグナル、すなわち妨害チャンネル上の妨害シグナルは、しばしばビクティムチャンネル108Aにカップリングされ、それによりビクティムチャンネルに送信された希望の信号の受信が干渉される。例えば、チャンネル108A上の信号は、チャンネル108B-108Dに送信された信号によりカップリングされる。
カップリングされることがある。これらのカップリング信号は、図1においてカップリン
グ信号120BA、120CA、および120DAとして表される。従って、チャンネル間に生じるカッ
プリングにより、チャンネル108A-108Dに送信された信号の処理および解読が困難になる
。
バーシステムにおける各レシーバーに関連した消去システムについて説明している。Agazziの文献に開示されている消去システムは、仮の決定を利用して別のチャンネルに送られるシンボル値のような信号に関して推測することにより、信号に対するカップリングの影響を低減させることを特徴とする。当該の仮の決定とは、チャンネルに送られたシンボル値に関する推測であると説明することができる。
への干渉は続く。Agazziの文献による概念に特有の一つの欠点は、仮の決定が許容量以上のノイズあるいはカップリングを含む信号の分析に基づいて行なわれるため、Agazziの文献によるシステムはクロストークによる信号の改悪の結果生じる決定装置のエラーの害を受け続けるということである。その結果誤った決定がなされ、そのためエラー率が増加する。さらに、Agazziの文献により使用が提案されたフィルターは、カップリングの応答によるチャンネルの応答の複雑化を補わなくてはならないため、不適当なほど複雑となる。これにより処理速度がひどく制限される。
先行技術の欠点を克服するため、二つ以上のチャンネルで通信するように構成された一番目のステーションと二番目のステーションを備えたマルチチャンネル通信システムがここに開示される。一つの実施例において、このシステムには、二つ以上のチャンネルを通して一番目のステーションから二番目のステーションに送信される二つ以上の信号を送るように構成された、二つ以上の送信機を備えた一番目のステーションが含まれる。また、この実施例の一部として、受信された信号を処理するように構成された、二つ以上の受信機を備えた二番目のステーションがあり、このとき各々の受信信号には、送信信号と一つ以上のカップリング信号が含まれている。この実施例において、少なくとも一つの受信機には、受信信号および修正された決定出力の少なくとも一つに基づいた決定出力を生成するように構成された決定装置が含まれる。フィードバックシステムが提供され、修正された決定出力を生成するように、また修正された決定出力、受信信号、および一つ以上の着信FEXT消去信号を組み合わせるように構成されている。加算回路は受信機の一部であり、決定出力から修正された決定出力を加えて中間信号を生成するように構成されている。また一つ以上のELFEXTフィルターも提供されており、当該中間信号を処理して一つ以上の発信FEXT消去信号を生成するように構成されている。
た4チャンネル通信システムが含まれ、また各送信機には一つ以上のプレコード消去信号
を生成し別の送信機に提供するように構成された一つ以上のFEXTプレコードフィルターが含まれる。
が生成される。また、この実施例の一部として、各々が個別の出力に関連する発信消去信号を生成するように構成された一つ以上のELFEXTフィルターがあり、このとき当該の発信消去信号はマルチチャンネル通信装置の別のチャンネル上のFEXTカップリングを消去するように構成されている。
コライゼーションを行い、符号間干渉を低減する信号を生成することが含まれる。少なくとも二番目の消去信号が生成される、二番目の結合信号の処理には、二番目の結合信号をフィルターしてELFEXTカップリングを分離することが含まれる。一つの構成において、二番目の受信機は一番目の受信機と同様に構成されており、当該二番目の受信機は一番目の消去信号を生成し、かつ一番目の受信機から二番目の消去信号を受信する。加えて、当該方法にはさらに一番目の消去信号を遅延させて適当なタイミングを得ることが含まれる。
おり、また各受信機は別の各受信機からの着信消去信号を受信する。
ーションが、それぞれがあるチャンネルと対応している二つ以上の送信機を有するように、一番目のステーションの一部として構成されている。当該の送信機は、送信機による一番目のステーションから二番目のステーションへの送信に先立ってデータ信号を修正し、データ信号へのカップリングの影響を低減するように構成されたマルチチャンネル通信システムの一部として構成されている。一つの実施例において、送信システム内の送信機の少なくとも一つに、データ信号を受信するように構成されたインプットが含まれ、当該データ信号は送信機による処理の後一番目のチャンネルに送信される。またこのシステムの一部として、一つ以上の発信消去信号を生成するように構成された一つ以上のフィルターがあり、当該の一つ以上の発信消去信号は送信システム内の一つ以上の別の送信機に提供され、データ信号の送信に先立って、一番目のチャンネルから一つ以上の別のチャンネルへのFEXTカップリングを消去する。マルチチャンネル通信システムにおいて一つ以上の別の送信機から送られる一つ以上の着信消去信号が、データ信号の送信に先立ち、一つ以上の別のチャンネルから一番目のチャンネルに起こるFEXTカップリングを消去するように構成されるよう、送信システム内の一つ以上の別の送信機からの一つ以上の着信消去信号と信号とを組み合わせるように構成された装置もまた、この実施例の一部として開示されている。
マルチ送信機、マルチチャンネルの送信システムにおいて二つ以上の信号を修正し、送信に先立ち、二つ以上のチャンネルを通して二つ以上の信号を送信する間に起こり得るFEXTカップリングを消去するように構成された、カップリングプレコードフィルターシステムもまた開示されるている。一つの実施例において、このシステムには、一番目の信号を受信する一番目のインプットと、二番目の信号を受信する二番目のインプットが含まれる。一番目のフィルターもまた提供され、一番目の消去信号が送信中に一番目の信号から二番目の信号に起こるカップリングの少なくとも一部分を消去するように、一番目の信号を処理して一番目の消去信号を生成するように構成される。二番目のフィルターもまた提供され、二番目の消去信号が送信中に二番目の信号から一番目の信号に起こるカップリングの少なくとも一部分を消去するように、二番目の信号を処理して二番目の消去信号を生成するように構成される。またこのシステムの一部に、一番目の信号の送信に先立って二番目の消去信号と一番目の信号とを組み合わせるように構成された一番目の装置と、二番目の信号の送信に先立って一番目の消去信号と二番目の信号とを組み合わせるように構成された二番目の装置がある。
さらに三番目のフィルターおよび四番目のフィルターを含むように構成されることが見込まれている。
れた二番目の信号へのカップリングのFEXT消去法が開示される。このような方法には、一番目の送信機で一番目の信号を受信すること、また次に一番目の信号を処理して一番目の処理信号を生成することが含まれる。当該方法ではまた、一番目の処分信号が一つ以上の一番目の送信機消去フィルターに送られ、また一番目の処分信号上で一つ以上の一番目の送信機消去フィルターにより二番目の処理が行なわれ、消去信号が生成される。その後、消去信号が二番目の送信機に送られ、送信に先立って消去信号と二番目の送信機によって処理される二番目の信号とが組み合わされ、送信中に起こる二番目の信号上への一番目の信号のカップリングの影響が低減される。
送信機は一番目のチャンネル、二番目のチャンネル、三番目のチャンネル、および四番目のチャンネルのそれぞれに対応している。一つの実施例において、当該の方法には、一番目の信号、二番目の信号、三番目の信号、および四番目の信号をそれぞれ一番目の送信機、二番目の送信機、三番目の送信機および四番目の送信機で受信すること、また一番目の信号を処理して二番目の送信機消去信号、三番目の送信機消去信号、および四番目の送信機消去信号を生成することが含まれる。当該の方法にはまた、二番目の送信機消去信号、三番目の送信機消去信号、および四番目の送信機消去信号を、二番目の送信機、三番目の送信機、および四番目の送信機にそれぞれ送ること、また次に二番目の送信機消去信号、三番目の送信機消去信号、および四番目の送信機消去信号と二番目の信号、三番目の信号、および四番目の信号をそれぞれ組み合わせることが含まれる。組み合わせのステップにより、一番目のチャンネルでの信号の送信の最中に起こる、二番目のチャンネル、三番目のチャンネル、および四番目のチャンネルへのFEXTカップリングの影響が消去される。
通信システム内の二番目、三番目、および四番目の送信機のそれぞれからの一つ以上の着信消去信号を一番目の送信機で受信すること、また次にそれぞれの別の送信機からの一つ以上の着信消去信号と一番目の信号とを組み合わせて、一番目の信号へのFEXTカップリングの影響を消去することが含まれる。一つの変化例において、当該方法にはさらに、一番目の信号で送信プレコードフィルターを行なうことが含まれ、当該プロセスは一つ以上のデジタルフィルターによって行なわれる。一つ以上のデジタルフィルターの転送関数が
選択されてELFEXTが消去されることが見込まれている。
が置かれている。図中の似通った参照数値は異なった図を通して対応する部分を示す。
図2を参照に、受信機と送信機のペアのブロックダイアグラムが示されている。チャン
ネル212は一番目のトランシーバー230を二番目のトランシーバー234に接続する。一番目
のトランシーバー230はインターフェース244を経てチャンネル212に接続する。インター
フェース244は着信および発信信号を分離するように構成されている。チャンネル212には一つ以上の伝導体が含まれ、そのためインターフェース244はデータフローの方向に基づ
いて各チャンネルの分離を行なう。受信モジュール238および送信モジュール242には、ここに記載された原理に基づいて操作されるように構成されたハードウェア、ソフトウェア、あるいはその両方のいかなる組立もが含まれる。
サ246は、メモリ250を含むか、あるいはそれと通信する。当該プロセッサは、以下により詳しく記載されている、当技術分野の通常の医術を有する技術者に理解されている要領で動作する。メモリ250には以下の種類のメモリの一つ以上が含まれる:RAM、ROM、ハード
ディスクドライブ、フラッシュメモリ、あるいはEPROM。プロセッサ246は、一つ以上の計算あるいは信号分析を行なうように構成される。一つの実施例において、プロセッサ246
はメモリ250上に保存された機械可読のコードを実行するように構成されている。プロセ
ッサ246は、以下に記載される追加的な信号処理タスクを行なう。
されたインターフェース252が含まれる。受信機モジュール256および送信機モジュール260はプロセッサ264と通信し、次にメモリ268に接続する。オペレーションは以下により詳
しく説明される要領で起こる。
する。このようなマルチチャンネル通信システムの一つの例示的な適用に、イーサネット(登録商標)プロトコルを支持する非シールドより対線(UTP)ケーブルの任意のカテゴリーあるいは種類を利用した、マルチギガビットトランシーバーがある。図示されるように、これにはチャンネル312を越えて対になって示されている物理コーディングサブレイヤ
(PCS)302および304が含まれる。一つの実施例において、各チャンネルにはツイストペ
ア伝導体が含まれる。各々のチャンネル312はラインインターフェース306を通ってトランシーバーブロック320の間で結合され、各チャンネルは送信機・受信機回路(トランシー
バー)および物理コーディングサブレイヤ(PCS)ブロック302および304間で情報通信す
るように構成されている。論議の目的で4チャンネルが示されているが、チャンネルおよ
び対応する回路の数はいくつ提供されてもかまわない。一つの実施例において、トランシーバー320は全二重双方向性動作が可能である。一つの実施例において、トランシーバー320は、毎秒約2.5ギガビットの実行速度で動作する。
的実施例に過ぎない。他の構成が当技術分野の通常の技術を有する技術者によって実施され得ることが見込まれている。図4の例示的構成において、データソース400はマッピングモジュール404に接続し、次に送信プレコードフィルター408に接続する。送信プレコードフィルター408はFEXT消去には対応しないことが見込まれている。送信プレコードフィル
ター408の追加あるいは捕捉であるFEXTプレコードフィルター(図4には示されていない)を使用したFEXT消去について、以下により詳しく説明する。
ーク層が含まれる。一つの実施例においてデータソース400には、例えばメディアアクセ
スコントローラ(MAC)のようなネットワーク処理装置が含まれる。一つの実施例におい
て、データはコンピュータ上で実行されるアプリケーションソフトから得られる。
上のビットを表すことのできる一つ以上の記号に変換するように構成された、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせが含まれる。起こり得るマッピングの一例にパルス振幅変調(PAM)があり、このとき数ビットのバイナリデータが単一の記号にマップ
される。マッピングの別の例には直交振幅変調(QAM)が含まれる。いかなる種類のマッ
ピングを使用してもかまわない。マッピングを通し、単一の記号の送信によって数ビットの情報の送信が実現し、それによりデータ転送率が上昇する。
レリスコーディングが含まれる。ここに記載されている方法および器具は、任意のエラー修正を使用して、あるいはエラー修正なしで利用されることが見込まれている。
するように設定された係数値を有するデジタルフィルターとして構成される場合がある。一つの実施例において、送信プレコードフィルター408には、チャンネルのゆがみ効果を
少なくとも部分的に無効にするように適合された有限インパルス応答フィルターが含まれる。
送信に適したアナログ形式に変換するため、デジタル・アナログ(D/A)変換器412に接続する。その後当該信号は、ラインドライバ・増幅器416に供給される。ラインドライバ・
増幅器416は当該信号を、チャンネルを介した送信に適したパワーレベルまで操作する。
増幅の度合いまたはレベルは、特定の通信プロトコル、クロストークおよびカップリング関係、また受信機あるいはリピータまでの距離によって定義される、パワーの限界または仕様に基づいて決定される。ラインドライバ・増幅器416の出力は変圧器・ハイブリッド420に接続する。変圧器・ハイブリッド420は、チャンネルそのものと同様に送信信号を受
信信号から分離する。変圧器・ハイブリッド420の出力はチャンネルに接続する。
慮に入る。先行技術はこのような態様にじゅうぶんに対応していない。このような考慮、また他の態様を通し、より完全なカップリング消去システムおよび方法が実現される。
モデルのブロックダイアグラムを例証する。これは一つの可能なシステムモデルに過ぎない。他のシステムモデルの構成が当発明の範囲を逸脱せずに使用されることが見込まれている。図に示されるように、チャンネルA送信機504は、ブロック512にQA(z)として示されている転送関数またはインパルス応答を有するチャンネルA 508に接続する。チャンネルA508はチャンネルB受信機516に接続する。
のカップリングをAB(z)として定義する。
のシステムが動作して、他のチャンネルで受信された信号を利用したビクティムチャンネル上のFEXTが消去される。図6に示された実施例の利点として、例えばFFEやDFEフィルタ
ーのような、受信機の他のフィルターによって得られた処理の利点がFEXT消去信号を生成する際に利用される。その結果、処理負担の一部が別のフィルター器具によって遂行されるため、FEXT消去信号を生成する器具の複雑さが緩和されることがある。
に構成されている。当技術分野の通常の技術を有する技術者はFFE 608を構成することが
でき、また基本的なFFE操作に精通していることが見込まれている。従って、当発明の新
しく、顕著な特徴に関連するFFE操作の基本原理については、ここではこれ以上詳しく説
明しない。またさらに、FFE 608以外のフィルターまたはイコライザー構成が、当発明の
範囲を逸脱することなく利用されることが見込まれている。
。決定装置616は、一つ以上の閾値への入力の分析に基づいた、二つ以上の可能な値のう
ちの一つへの入力を量子化する装置である。一つの実施例において、決定装置616はPAMIOマッピングと共に動作して、10段階の値のうちの一つへの入力s(n)を量子化する。一つの実施例において、決定装置616は処理後の受信信号の電圧レベルを分析し、チャンネルに
送られた記号を決定する。決定装置616の出力には、個別のレベルの任意の数が含まれる
。図に示されるように、決定装置616の出力は、加算回路620およびELFEXTフィルター632
にフィードバックされる。加算回路620の出力は、QA(z)-lの転送関数を備えたフィードバックフィルター636(DFE)に供給される。当技術分野の通常の技術を有する技術者にはDFE 636を構成することができ、また基本的なDFE操作に精通していることが見込まれている。従って、当発明の新しく、顕著な特徴に関連するDFE操作の基本原理については、ここ
ではこれ以上詳しく説明しない。またさらに、FFE 608またはDFE 636以外のフィルターまたはイコライザー構成が、当発明の範囲を逸脱することなく利用されることが見込まれている。図示はされていないが、必要に応じ、また当技術分野の通常の技術を有する技術者
に理解されるように、一つ以上の遅延が使用されることも考察されている。
するその他のスケーリング値を処理することが考察されている。係数値は、チャンネルの影響を否定するか、逆転するか、あるいは低減するために適切な信号のイコライゼーションを達成するように選択される。一つの実施例において、FFE 608およびDFE 636の係数値は、ここに記載されている原理に基づいて選択される。一つの実施例において係数値は、少なくとも平均平方アルゴリズムを使用して求められる。一つの実施例において、FFE 608およびDFE 636の係数値は、ノイズの増幅を最小化し、またDFEフィードバックループを
通るエラー伝搬の不適切な影響を最小化する一方で、チャンネルの信号のゆがみ効果に対応するように計算および選択される。
るように構成されたフィルターが含まれる。言い換えると、ELFEXTフィルター632は、一
つのチャンネルから別のチャンネルへのカップリングの転送関数を表す、転送関数AB(z)
を有している。ELFEXTフィルター632には、消去信号を生成するように構成された、任意
の処理システムまたは装置が含まれる。この実施例において、また図5により示唆される
ように、ELFEXTフィルターのカップリング機能は、チャンネルを通ったカップリングの通過に先立っている。
より詳細に説明される、チャンネルB消去システムから受信される。加算回路640の出力は、消去信号を受信信号から減算する減算器612に供給される。当該消去信号は決定装置616に先立って減算されるため、決定装置による決定はより高い可能性をもって正確である。これによりシステムの性能および精度が向上される。
よびQ B(z)における遅延差の伝播および・または処理の遅延に対応する。
の出力を入力として受信する加算回路684に供給される。加算回路684は、減算器658にお
いてチャンネルBで受信された信号から減算される消去信号を生成する。
について詳述する。ここに示され論議されている原理において、チャンネル数は任意的に拡張され得ることが見込まれている。図6に示されているシステムは、チャンネルA 604およびチャンネルB 650で信号を受信する。両方の信号は、FFE 608、654、決定装置616、662、およびフィードバックフィルター636、680によって、通常同様の方法で処理される。
決定装置662の出力が処理のためにELFEXTフィルター670に供給されることが重要である。決定装置662の出力は、送信機Bから送られた実際の信号の正確な決定であると考えられる。ELFEXTフィルター670は、チャンネルBからチャンネルAへのカップリングは表すが、チ
ャンネルAの影響あるいは転送関数を表すものではない、転送関数BA(z)を有するように構成または処理されている。ELFEXTフィルターの出力は、加算回路640に供給され、このと
きフィードバックフィルター636の出力と共に加えられる。上述のように当該フィードバ
ックフィルターは、関連するチャンネルの転送関数を有するように構成されまたは定められている。図6で見られるように、ELFEXTフィルター出力およびフィードバックフィルタ
ー出力のカスケードにより、チャンネルBからチャンネルAへのFEXTカップリング、およびこのFEXTカップリングがチャンネルAを通過する原因となる消去信号が生じる。遅延は、QA(z)およびQB(z)における異なった伝播遅延特性、またはそれらに関連する処理経路を含
むように提供される。
ター636と670の間で、またチャンネルBについてはフィルター680と632の間で分配される
。その結果、各フィルターの複雑さが緩和される。さらに、当該フィードバックフィルターはすでに多くの信号処理システムにおける成分であり、またすでに利用可能な出力を使用することによって、FEXT消去プロセスは最小限の追加的処理条件により達成される。一つだけのフィルターがFEXT消去信号を生成するために使用されるとしたら、このようなフィルターは不適当に複雑なものとなる。
価モデルのブロックダイアグラムを例証する。図に示されるように、チャンネルA送信機704は、転送関数またはブロック712においてQA(z)で表されるインパルス応答を有する、チャンネルA 708に接続する。チャンネルA 708はチャンネルA受信機716に接続する。
を通過する際のチャンネルQA(z)の転送関数に影響されると考えられる。従って、チャン
ネルAからチャンネルBへのFEXTカップリングに対する転送関数は、チャンネルB QA(z)の
転送関数とコンボルブしたELFEXT AB(z)の転送関数として説明することができる。これは図5に示されるモデルとは対照的であり、このときチャンネルAからチャンネルBへのELFEXTカップリングは、チャンネルAではなく、チャンネルBを通る経路のゆがみ効果の影響を
受ける。
去システムの実施例のブロックダイアグラムを例証する。通常このブロックダイアグラム
は図7のモデルに基づいており、当然そのようなものとして、ビクティムチャンネルへのカップリングに先立ち、カップリング信号が最初に妨害チャンネルを通過するものと仮定して、妨害チャンネルからビクティムチャンネルへのFEXTカップリングを消去するように構成されている。
ィードフォワードフィルター808に接続する。スライサーのような決定装置816は減算器812の出力を受信し、またその出力をフィードバックフィルター820および加算回路824に供
給する。加算回路824もまたフィードバックフィルター820出力の入力を受信する。加算回路824の出力は、転送関数AB(z)を有するELFEXTフィルター828に提供される。ELFEXTフィ
ルター828はチャンネルAからチャンネルBに結合するELFEXTに基づいた転送関数AB(z)を有するように構成、または処理されている。従って、ELFEXTフィルター828の出力は、今解
説されたチャンネルBの消去システムに供給される消去信号である。
れる。加算回路870はまた、加算回路874と同様に、フィードバックフィルター866からの
出力を入力として受信する。加算回路870の出力は、BA(z)として定義される転送関数を有するELFEXTフィルター880に供給される。このELFEXTフィルター880の出力は、チャンネルAと対応する加算回路832に接続される。次に、加算回路832の出力は減算器812に接続する。同様に、ELFEXTフィルター828の出力は加算回路874に接続され、次に減算器862に接続
される。
この例においてはチャンネルBである妨害チャンネルからのFEXTカップリングを含んでい
ることが見込まれている。このFEXTカップリングを消去し、それによって決定装置816の
精度を向上させるため、信号はチャンネルB 854で受信され、FFE 858およびフィードバックフィルター866で処理されて、伝導体890で信号が生成される。その後、この信号は、加算回路870によって決定装置864からの正確な決定に加算され、ELFEXTフィルター880への
入力を生成する。このポイントまで、チャンネルB 854で受信された信号上で起こる処理
は、チャンネルBの影響の原因となる。ELFEXTの影響、すなわちチャンネルの影響ではな
くカップリングの量、の原因となるため、ELFEXTフィルター880は、チャンネルBからチャンネルAにカップリングする量を見積もる信号を生成する転送関数を有するように構成ま
たは処理される。従ってELFEXTフィルター880の出力には、加算回路832を通ってチャンネルA受信機に、そしてその後減算器812に供給され、受信信号から除去される消去信号が含まれる。このようにしてFEXTカップリングは除去される。
おけるFEXTの除去操作の処理の複雑さは、フィルター866および880の間に分配される。その結果、総合的な複雑さが低減される。さらに、フィードバックフィルター866はすでに
多くの信号処理システムにおける成分であり、またすでに利用可能な出力を使用することによって、FEXT消去プロセスは最小限の追加的処理条件、すなわちフィルター880により
達成される。別個の一つだけのフィルターがFEXT消去信号を生成させるために使用されるとしたら、このようなフィルターは不適当に複雑なものとなる。
するべきである。図9は、変数Mが任意の正の整数からなる場合のチャンネルAからチャン
ネルMなどのようなマルチチャンネル構造における、図8に示される受信機の実施例のブロックダイアグラムを例証する。図8に示されたチャンネルと比較して、同様な成分は同様
な参照番号で表されている。図に示されるように、Mが任意の正の整数である場合、チャ
ンネル804A-804Mの入力は、M個のチャンネルを有するマルチ伝導体通信システムで受信される。一つの実施例において、チャンネル数よりも多くの伝導体が存在する。当該チャンネルには、これらに限定はされないが、任意のカテゴリーまたは種類の銅線、無線チャンネル、光ファイバーチャンネルまたはケーブル、自由空間光チャンネル、ツイストペア伝導体、あるいはその他の任意のパス、同軸ケーブルまたは既存のあるいは将来利用可能となる他のチャンネルのような、信号またはデータを伝えることのできる任意の媒体が含まれる。4チャンネル、すなわちMが4の場合が示されているが、ここに記載されている原理
は任意の数のチャンネルまたは伝導体に拡張できることが見込まれている。
関連線によって示されてはいないが、各フィルター828の出力は、加算回路接続部832への入力として送られる。例えば、フィルター828ABの出力には、ビクティムチャンネルBに供給される、妨害チャンネルAからの消去信号を含んだ消去信号A'Bが含まれる。従って、加算回路832Bは入力900Bを通って消去信号A'Bを受信し、消去信号 A'Bを利用してチャンネ
ルAからチャンネルBに結合したFEXTを除去する。このプロセスは図示されるように、各々のフィルター828およびチャンネルについて行なわれる。
って、当該の係数は、初期の処理期間に確立されるか、または製造中にデフォルト値に設定される。一つの実施例において、最小二乗近似アルゴリズムが使用され、ELFEXTフィルターが処理または適応される。フィルター係数はシステム操作中に更新され、それによりチャンネルまたは環境条件の変化に適応することがさらに見込まれている。一つの実施例において、ELFEXTフィルターの処理は、チャンネルがデータを送信しておらず、またELFEXTの影響が分離している場合のような、フィルターがチャンネルから離れている間に起こる。
め、この傾向は特に強くなる。一つの実施例において、ここに開示された方法および器具は、FEXT消去に関連したこの問題を、FEXT消去の操作を通信システムの送信機サイドに組み込むことにより克服する。
えて生じる。
。しかしながら、他の実施例において当原理は二つ以上のチャンネルを有する任意の通信システムに拡張され得ることが見込まれている。
プションのフォワードエラー修正を備えたマッピングモジュールとして構成されているフロントエンド処理モジュール1004Aに、一つ以上の信号を供給する。フロントエンド処理
モジュール1004Aの出力は、符号間干渉に対応するために使用される送信プレコードフィ
ルター1008Aに供給される。いかなる種類の送信プレコードフィルター1008Aを使用してもかまわない。送信プレコードフィルターは、図4に示された送信プレコードフィルターと
同様のものであると考えられる。
された消去信号が他のチャンネルに関連した送信機によって使用され、送信信号からFEXTの一部を触れコードするように、別の送信機に送られるFEXT消去信号を生成する。例えば、プレコードFEXTフィルター1030ABは、チャンネルAに送信される信号によって生成され
た、チャンネルB送信機に供給されてチャンネルAからチャンネルBに結合するFEXTカップ
リングをプレコード、すなわち前もって消去するFEXT消去信号を表す、消去信号A'Bを生
成する。プレコードFEXTフィルター1030には、消去信号を生成することのできる任意の種類のフィルターが含まれる。一つの実施例において、これらのフィルターにはデジタルフィルターが含まれる。一つの実施例において、プレコードFEXTフィルター1030にはアダプティブデジタルフィルターが含まれる。一つの実施例において、プレコードFEXTフィルター1030には、FEXT消去信号を生成する入力信号を操作することのできる、任意の種類のフィルターが含まれる。プレコードFEXTフィルター1030には、これらに限定はされないが、以下の種類のフィルターまたはそれらの変化形が含まれる:有限インパルス応答フィルター、無限インパルス応答フィルターまたはドメイン変換フィルター。さらに、プレコードFEXTフィルターには、転置または横断構造、あるいはその他の任意の構造が含まれることが見込まれている。
ター、すなわちフィルター1030BA、l030CA、1030MAなどからの消去信号を受信する。別の実施例において減算器1012Aは、チャンネルAの信号に消去信号B'A、C'AおよびM'Aを加算
する一方、一つの実施例においては、減算器1012AはチャンネルAの信号から、消去信号B'A、C'AおよびM'Aを減算する。
常同様のシステムを含み、同様の操作方法で操作される。従って、チャンネルAについて
示されている、適切なチャンネル識別子によって修正された類似の参照番号は、他のチャンネルのそれぞれの送信システムに関連している。
別の受信機で、そこからFEXTが結合する妨害チャンネル上の信号が到達する前にビクティムチャンネルに到達すると考えられているために起こる。従って、ELFEXTフィルターの一つ以上の係数によって行なわれた機能は、プレコードFEXTフィルター1030に転送される。その結果、受信機内に位置するFEXTフィルターの特定の係数は、任意的にゼロに設定される。一つの実施例において、同一数の係数値がELFEXTフィルターからプレコードFEXTフィルターに転送される。任意の数の係数値をゼロに設定することができるが、一つの実施例において、24の受信機フィルター係数がゼロに設定される。一つの実施例において、ゼロに設定された係数値の数は12未満である。別の実施例において、ゼロに設定された係数値の数は12から24の間である。また、24以上の受信機フィルター係数がゼロに設定され得ることが見込まれている。
一番目のステーションの送信機は、信号源からのビクティムシグナルを受信する。送信機は他の信号がその上に結合される信号を送信するため、ビクティム送信機を含むことが見込まれている。同様に、論議の目的で、ビクティムシグナルはビクティムチャンネルを通過して移行し、ビクティム受信機により受信される。「ビクティムシグナル」という用語は、ビクティムシグナル上へのカップリングの原因となるまたは責任のある信号である「妨害シグナル」から区別されるために使用される。妨害チャンネルは、ビクティムチャンネル上に結合する信号を伝達するチャンネルを意味するように定義される。妨害チャンネル上の妨害シグナルは、送信前、受信後、あるいはその両方でビクティムシグナルから減算されるFEXT消去信号を生成するために使用される。この実施例において、信号は一番目のステーションから二番目のステーションに送信される。
送関数を有した信号を生成することが含まれる。フィルターの操作は一般に、当技術分野の通常の技術を有する技術者に理解されているため、ここでは詳述しない。ステップ1216において、各プレコードFEXTフィルターからのFEXT消去信号は、適切な送信機に送られる。図10および図11は、FEXT消去信号の経路に関して理解するために役立つ。
信機から一つ以上の消去信号を受信することが見込まれている。この実施例において、妨害チャンネルに関連する各送信機は、少なくとも一つの消去信号を他のチャンネルの別の送信機に供給し、またビクティムチャンネルに関連する送信機は、少なくとも一つの消去信号を他のチャンネルの別の送信機に送る。ある実施例において特定の送信機のみが消去信号を生成することが見込まれている。
からの妨害シグナルを、マルチチャンネル通信システムの二番目のステーションに送信する。一つの実施例において、四つの信号を送信するのに、4チャンネルが使用されている
。ステップ1236において、一つ以上の受信機はビクティムシグナルを受信および処理して、処理済のビクティムシグナルを生成する。当該の処理には、受信機で行なわれる任意の種類の処理が含まれる。一つの実施例において、当該の処理には符号間干渉を低減または除去する処理が含まれる。通常、この種類の処理はチャンネルの影響を説明。他の実施例において、リソース共有タイプの処理が行なわれる。この実施例の操作方法の利点として、共有された処理により、受信機において行なわれるFEXT消去フィルタリングの負担の計算上の複雑さが低減される。ステップ1236の処理が、ELFEXTフィルタリングによる信号処理の前あるいは後に起こることが見込まれている。
する一つ以上のFEXTフィルターに供給される。これは、図6および図8を参照して理解されるように、さらに複雑な処理操作の一部である。またステップ1244において、一つ以上の受信機は、妨害シグナルを受信および処理して、一つ以上の処理済の妨害シグナルを生成する。
二番目のステーションの受信機は、ビクティムチャンネルからのFEXT消去信号を妨害チャンネルに関連した受信機に配信する。その後ステップ1260において、これらの信号は妨害シグナルから減算される。一番目のステーションと二番目のステーションの間のデータ送信の間のFEXTカップリングを消去するため、この操作方法が連続的に実施されることが見込まれている。ステップ1264において、FEXTカップリングの消去された信号を生成および出力するため、当該の操作がこの様な方法で継続されされる。他のチャンネル上の一つ以上の他の信号に関して、各信号により妨害シグナルが標識できることが見込まれている。従って、各チャンネルが他のチャンネルからのカップリングを被り、従って両方のチャンネルが、基準点によって妨害チャンネルおよびビクティムチャンネルと見なされる。
れは操作方法の一つの可能な例に過ぎず、以下の請求項から逸脱することなく、他の図によって提供されているような他の方法も可能であることが見込まれている。加えて、この例示的な操作方法は、ビクティムシグナルからのカップリングの除去についてのみ論じているが、このFEXTカップリングの消去処理は、マルチチャンネル通信システムにおける任意のまたはすべての受信機内で行なわれ得ることが見込まれている。ステップ1304において、当該受信機はビクティムシグナルを受信する。ビクティムシグナルには、妨害チャンネルからの不要なカップリングが含まれていると考えられる。その後ステップ1308において、当該妨害シグナルが受信される。当該妨害シグナルは、ビクティムシグナルと結合したときに妨害シグナルからビクティムシグナルへのカップリングを低減または除去する、消去信号を生成するために使用される。
Claims (47)
- 二つ以上のチャンネルを通して通信するように構成された、一番目のステーションおよび二番目のステーションを有するマルチチャンネル通信システムであって、
二つ以上の送信信号を二つ以上のチャンネルを通して一番目のステーションから二番目のステーションに送るように構成された二つ以上の送信機を有する一番目のステーションと、
受信信号を処理するように構成された二つ以上の受信機を有する二番目のステーションとを備え、各受信信号には送信信号と一つ以上のカップリング信号が含まれ、少なくとも一つの受信機は、
少なくとも受信信号および修正された決定出力に基づいて決定出力を生成するように構成された決定装置と、
修正された決定出力を生成し、また修正された決定出力、受信信号、および一つ以上の着信FEXT消去信号を組み合わせるように構成されたフィードバックシステムと、
中間信号を生成するため、決定出力からの修正された決定出力を加えるように構成された加算回路と、
一つ以上の発信FEXT消去信号を生成するため、当該中間信号を処理するように構成された一つ以上のELFEXTフィルターとを含む、マルチチャンネル通信システム。 - 当該通信システムは、二番目のステーションから一番目のステーションにデータを送信するようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 一つ以上の着信消去信号に、受信信号からFEXTカップリングを除去するように構成された一つ以上の消去信号が含まれている、請求項1に記載のシステム。
- 加算回路は、中間信号を生成するため、決定出力からの修正された決定出力と一つ以上の着信消去信号を加えるようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 二番目のステーションの各受信機は、二番目のステーションのそれぞれ別の受信機に対応する独特な消去信号を生成する、請求項1に記載のシステム。
- フィードバックシステムに決定フィードバックフィルターが含まれる、請求項1に記載のシステムであり。
- 決定装置にスライサーが含まれる、請求項1に記載のシステム。
- マルチチャンネル通信システムに、イーサネット(登録商標)通信基準に基づいて動作するように構成された4チャンネル通信システムが含まれる、請求項1に記載のシステム。
- 一番目のステーションの二つ以上の送信機に、FEXTカップリングを消去するためさらに送信に先立って二つ以上の信号を修正するように構成された、二つ以上のFEXTプレコードフィルターが含まれる、請求項1に記載のシステム。
- 各送信機に、一つ以上のプレコード消去信号を生成し別の送信機に供給するように構成された一つ以上のFEXTプレコードフィルターが含まれる、請求項9に記載のシステム。
- ノイズを除去するように構成されたマルチチャンネル通信システムであって、
一番目の信号を一番目のチャンネルに、また二番目の信号を二番目のチャンネルに送信するように構成された一つ以上の送信機と、
三番目の信号を一番目のチャンネルで受信するように構成された一番目の受信機と、四番目の信号を二番目のチャンネルで受信するように構成された二番目の受信機とを備え、三番目の信号には一番目の信号および一番目の干渉成分が、また四番目の信号には二番目の信号および二番目の干渉成分が含まれており、
一番目の受信機は、
三番目の信号を受信し、また三番目の信号への干渉を低減するように構成された一番目のフィードバックフィルターループであって、一番目のフィードバックフィルターループからの出力を含む一番目のフィードバックフィルターループと、
一番目のフィードバックフィルターループの一部として構成された一番目の決定装置からの出力を有する一番目の決定装置と、
二番目の受信機から二番目の消去信号を受信し、また二番目の消去信号と一番目のフィードバックフィルターループからの出力とを組み合わせるように構成された一番目の装置と、
少なくとも決定装置からの出力を受信し、また一番目の消去信号を生成するように構成された一番目のフィルターとを含み、
二番目の受信機は、
四番目の信号を受信し、また四番目の信号への干渉を低減するように構成された二番目のフィードバックフィルターループであって、二番目のフィードバックフィルターループからの出力を含む二番目のフィードバックフィルターループと、
二番目のフィードバックフィルターループの一部として構成された二番目の決定装置からの出力を有する二番目の決定装置と、
一番目の受信機からの一番目の消去信号を受信し、また当該一番目の消去信号と一番目のフィードバックフィルターループからの出力とを組み合わせるように構成された二番目の装置と、
少なくとも二番目の決定装置からの出力を受信し、また二番目の消去信号を生成するように構成された二番目のフィルターとを含む、マルチチャンネル通信システム。 - 当該一番目および二番目の装置に、加算接続部が含まれる、請求項11に記載のシステム。
- 当該一番目のフィードバックフィルターループと二番目のフィードバックフィルターループの両方に、符号間干渉を低減するように構成された決定フィードバックフィルターが含まれる、請求項11に記載のシステム。
- マルチチャンネル通信システムが4チャンネルを有し、また干渉にFEXTカップリングが含まれる、請求項11に記載のシステム。
- 一番目のフィルターおよび二番目のフィルターに、FEXTカップリングを消去する消去信号を発生するように選択された係数値を有するデジタルフィルターが含まれる、請求項11に記載のシステム。
- 一つ以上の送信機にさらにプレコードFEXTフィルターが含まれ、各プレコードFEXTフィルターが、信号の送信に先立って当該信号と組み合わされる消去信号を生成し、FEXTカップリングを前もって消去するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 一つ以上の送信機のうち少なくとも一つが発信プレコード消去信号を生成し、また別の送信機から着信プレコード消去信号を受信するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 送信信号上のカップリングを消去し、また符号間干渉を低減するための、マルチチャン
ネル通信システムにおいて使用される受信機であって、変形された送信信号およびFEXTカップリングに結合信号が含まれ、当該受信機は、
フィードバック信号を受信し、結合信号を組み合わせて決定装置の入力信号を生成するように構成された一番目の装置と、
決定装置の入力信号を処理して個別の出力を生成するように構成された決定装置と、
個別の出力を受信および処理してイコライザー出力を生成するように構成された決定フィードバックイコライザーと、
着信消去信号とイコライザー出力とを組み合わせてフィードバック信号を生成するように構成された二番目の装置と、
それぞれが個別の出力に関連した発信消去信号を生成するように構成された一つ以上のELFEXTフィルターとを備え、発信消去信号がマルチチャンネル通信装置における別のチャンネルのFEXTカップリングを消去するように構成されている、受信機。 - 個別の出力と一つ以上の遅延消去信号を組み合わせて、決定フィードバックイコライザーへの入力を生成するように構成された三番目の装置をさらに含む、請求項18に記載の受信機。
- 当該決定装置に10段階の出力レベルを有するスライサーが含まれる、請求項18に記載の受信機。
- 各マルチチャンネル通信システムにステーションが含まれ、また各ステーションに四つの受信機が含まれる、請求項18に記載の受信機。
- 結合信号を処理して結合信号上の符号間干渉を低減するように構成されたフィードフォワードフィルターをさらに含む、請求項18に記載の受信機。
- 二つ以上のチャンネルを通して二つ以上の信号を受信するように構成されたマルチレシーバーシステムにおける受信機であって、それぞれの受信機は、
受信信号を受け入れるように構成された入力と、
決定装置の入力信号を二つ以上の決定値のうちの一つに量子化するように構成され、当該決定装置の入力信号が受信信号に基づいている決定装置と、
決定値を処理して、フィルターされた一番目の信号を生成するように構成された一番目のフィルターと、
決定値およびフィルターされた一番目の信号を処理して、一つ以上の別のチャンネル上のカップリングを消去する発信消去信号を生成するように構成された一つ以上の二番目のフィルターとを備え、さらに、
マルチレシーバーシステムにおける別の受信機から一つ以上の着信消去信号を受信し、かつ
当該の一つ以上の着信消去信号、フィルターされた一番目の信号、および受信信号を処理して、受信信号における不要なカップリングを消去する、一つ以上の装置を備える、受信機。 - 一番目のフィルターに符号間干渉を低減するフィードバック信号を生成するように構成されたデジタルフィルターが含まれる、請求項23に記載の受信機。
- 決定装置が、既定の閾値との比較に基づいて、決定装置の入力信号を10の数値のうち任意の一つに量子化する、請求項23に記載の受信機。
- 一つ以上の二番目のフィルターに二つ以上の係数を有するデジタルフィルターが含まれ、また一つ以上の二番目のフィルターおよび一番目のフィルターがカップリングを消去し
て符号間干渉を低減するように構成されている、請求項23に記載の受信機。 - 受信信号を処理して符号間干渉を低減するように構成されたフィードフォワードフィルターを含む三番目のフィルターをさらに備える、請求項23に記載の受信機。
- 一つ以上の装置に一つ以上の減算器が含まれる、請求項23に記載の受信機。
- 二つ以上の受信機および二つ以上のチャンネルを有するマルチチャンネル通信システムにおける干渉を低減する方法であって、一番目の受信機の方法は、
一番目の受信機により一番目の信号を一番目のチャンネルで、二番目の受信機により二番目の信号を二番目のチャンネルで、受信するステップと、
フィードバック信号と一番目の受信信号を組み合わせて一番目の結合信号を生成するステップと、
一番目の結合信号を処理して一番目の結合信号における符号間干渉を低減し、処理信号を生成するステップとを備え、干渉は一番目のチャンネルを通り一番目の信号が通過することにより生成され、さらに、
処理信号を、少なくとも二番目の受信機から受信された少なくとも一番目の消去信号と組み合わせて、フィードバック信号を生成するステップと、
フィードバック信号を一番目の結合信号と組み合わせて、二番目の結合信号を生成するステップと、
二番目の結合信号を処理して、少なくとも二番目の消去信号を生成するステップとを備える、方法。 - フィードバック信号と一番目の受信信号を組み合わせることにより一番目の受信信号におけるFEXTカップリングが消去される、請求項29に記載の方法。
- 一番目の結合信号の処理に、信号の決定フィードバックイコライゼーションを行ない符号間干渉を低減する信号を生成するステップが含まれる、請求項29に記載の方法。
- 少なくとも二番目の消去信号を生成するための二番目の結合信号の処理に、二番目の結合信号をフィルタリングしてELFEXTカップリングを分離するステップが含まれる、請求項29に記載の方法。
- 二番目の受信機が一番目の受信機と同様に構成されており、また二番目の受信機が一番目の消去信号を生成し、また一番目の受信機から二番目の消去信号を受信する、請求項29に記載の方法。
- 適切なタイミングを得るために一番目の消去信号を遅延するステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- マルチチャンネル通信システムにおける、FEXT消去のための受信機であって、
フィードバックループを有し、当該フィードバックループは、
受信信号とフィードバック信号および一つ以上の着信消去信号を組み合わせて結合信号を生成するように構成された一番目の装置と、
結合信号を処理して決定出力を生成するように構成された決定装置と、
決定出力および一つ以上の着信消去信号または遅延された一つ以上の着信消去信号に基づいてフィードバック信号を生成するように構成された一番目のフィルターとを備え、一つ以上の着信消去信号がマルチチャンネル通信システムにおける一つ以上の別の受信機から受信され、さらに、
少なくとも決定出力を受信し、またマルチチャンネル通信システムにおける別の受
信機に送られる一つ以上の発信消去信号を生成するように構成された、一つ以上の二番目のフィルターを備える、受信機。 - 一番目の装置が減算器または加算接続部を含み、一番目の種類のフィルターがチャンネルの影響を説明するように構成されており、また一つ以上の二番目の種類のフィルターがカップリングを説明するように構成されている、請求項35に記載の受信機。
- 一番目のフィルターおよび着信消去信号によってFEXTの消去が行なわれる、請求項35に記載の受信機。
- 受信信号がフィードバックループに到達する前に受信信号を処理するように構成されたフィードフォワードフィルターをさらに含む、請求項36に記載の受信機。
- 受信機が4チャンネル通信システムの各チャンネルと関連しており、また各受信機が別のそれぞれの受信機からの着信消去信号を受信する、請求項36に記載の受信機。
- 二つ以上の受信機を有するマルチチャンネル通信システムにおけるカップリングの消去方法であって、
チャンネルを通し信号を受信するステップと、
マルチチャンネル通信システムにおける別の受信機のうち少なくとも一つから、少なくとも一つの消去信号を受信するステップと、
チャンネルを通過し、それにより処理信号を生成する信号の影響を説明するため、信号を処理するステップと、
フィードバック信号を生成するため、処理信号を別の受信機からの一つ以上の消去信号と組み合わせるステップと、
受信信号におけるカップリングを消去するため、フィードバック信号を受信信号と組み合わせるステップと、
処理信号を処理し、また少なくとも一つの発信消去信号をマルチチャンネル通信システムにおける少なくとも一つの別の受信機に供給した結果として、一つ以上の発信消去信号を生成するステップとを備える、方法。 - 一つ以上の発信消去信号を生成するステップに、ELFEXTカップリングを分離するように構成されたフィルターを用いて一つ以上の消去信号を生成するステップが含まれる、請求項40に記載の方法。
- 受信信号におけるノイズを低減するため、フィードバック信号と受信信号を組み合わせる前に、フィードバック信号を別の受信機からの一つ以上の消去信号と組み合わせるステップをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 処理に、決定フィードバックイコライザーによる処理が含まれる、請求項40に記載の方法。
- 処理に、受信信号と一つ以上の消去信号との組み合わせを、処理に先立ち一つ以上の個別のレベルのうちの一つに量子化するステップがさらに含まれる、請求項40に記載の方法。
- 送信信号に結合した一つ以上のFEXT信号を消去して、マルチチャンネル通信装置において修正信号を生成するシステムであって、
マルチチャンネル通信システムにおいて、チャンネル上で修正信号を受信する手段と、
送信信号を分離するため、修正信号とフィードバック信号とを組み合わせる手段と、
フィードバック信号を生成する手段とを備え、当該フィードバック信号を生成する手段は、
分離された送信信号をフィルターしてフィルターされた信号を生成する手段と、
フィルターされた信号を受信し、マルチチャンネル通信装置における別の受信機から受信された一つ以上の消去信号と組み合わせる手段と、
一つ以上の別の受信機に出力される一つ以上の消去信号を生成する手段とを含む、システム。 - 生成手段に決定装置およびフィルターが含まれる、請求項45に記載のシステム。
- 一つ以上の消去信号を生成する手段は、
消去フィルター入力信号を生成するために送信信号とフィードバック信号を組み合わせる手段と、
別の受信機に供給される消去信号を生成するため、消去フィルター入力信号を処理する手段とを含む、請求項45に記載のシステム。
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