背景技術(shù)：

數(shù)字訂戶線路(dsl)在容量方面的性能取決于許多因素，如衰減和噪聲環(huán)境。dsl傳輸系統(tǒng)的性能受到從一個(gè)雙絞線對到具有相同綁定器(binders)的另一個(gè)雙絞線對的串?dāng)_干擾的影響，并且在較小程度上受到相鄰綁定器中的雙絞線對的影響。

因此，串?dāng)_干擾可能影響多個(gè)雙絞線對的數(shù)據(jù)速率。

例如，兩條通信線路，諸如彼此處于同一位置的兩個(gè)超高比特率數(shù)字訂戶線路(vdsl2)線，在彼此之中引起(induce)信號。由于來自通信線路周圍的其他源的引起的串?dāng)_和噪聲，這些線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能會(huì)受到串?dāng)_和噪聲的影響或損壞。通過減少在通信線路上引起的串?dāng)_或補(bǔ)償在通信線路上引起的串?dāng)_，損壞的數(shù)據(jù)量可以減少，并且可以可靠地傳送信息的速率得以增加。

用于減少串?dāng)_和噪聲的現(xiàn)有解決方案包括利用預(yù)編碼控制機(jī)制，其對于對角主導(dǎo)(dominant)串?dāng)_信道矩陣具有最優(yōu)性能。

預(yù)編碼(也稱為預(yù)補(bǔ)償)技術(shù)基于發(fā)送附加到數(shù)據(jù)信號的附加信號，該附加信號用于補(bǔ)償來自外部源的在受害線路上的串?dāng)_。因此，代替通過以適當(dāng)?shù)姆绞脚渲猛ㄐ啪€路來減少串?dāng)_的影響或避免串?dāng)_影響，可以使用預(yù)編碼來補(bǔ)償串?dāng)_對通信信道的影響。預(yù)編碼技術(shù)基于包括幅度和相位信息兩者的串?dāng)_信道信息。這樣的信息可以從諸如限幅器誤差或信噪比(snr)的測量中獲得。用于預(yù)編碼的這種測量的特定示例是使用導(dǎo)頻序列和誤差反饋。g.vector中的導(dǎo)頻序列的使用在2010年4月itug.993.5的g系列：傳輸系統(tǒng)和媒體、數(shù)字系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的“用于vdsl2收發(fā)機(jī)的自fext消除(向量化)”(“self-fextcancellation(vectoring)forusewithvdsl2transceivers,”seriesg:transmissionsystemsandmedia,digitalsystemsandnetworks,itug.993.5,april2010)中描述，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

串?dāng)_信道矩陣可以指代指示噪聲和由每個(gè)活動(dòng)通信線路在其他活動(dòng)通信線路上引起的串?dāng)_干擾的電平的矩陣(在上述兩條通信線路的情況下，對應(yīng)的串?dāng)_矩陣是2×2矩陣)。

對角主導(dǎo)矩陣是以下矩陣：該矩陣的每一行中的對角條目的幅度大于或等于該矩陣的相同行中所有其他條目的幅度之和。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

示例實(shí)施例涉及用于減少具有高串?dāng)_水平的dsl系統(tǒng)中的串?dāng)_的方法和系統(tǒng)。

根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例，一種方法包括獲得串?dāng)_信道和信道矩陣，并確定功率控制矩陣，所述功率控制矩陣用于調(diào)節(jié)與多個(gè)活動(dòng)通信線路相對應(yīng)的功率。該方法還包括基于將功率控制矩陣應(yīng)用于串?dāng)_信道來確定向量化矩陣，并使用向量化矩陣來生成經(jīng)向量化的信號，用于在多個(gè)遠(yuǎn)程收發(fā)器與至少一個(gè)設(shè)備之間在多個(gè)活動(dòng)通信線路上的數(shù)據(jù)的通信。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，信道矩陣是非對角主導(dǎo)矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，向量化矩陣是對角主導(dǎo)矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，該方法包括確定功率控制矩陣，使得功率控制矩陣和串?dāng)_信道的乘積的強(qiáng)度的測量小于閾值，其中向量化矩陣是預(yù)編碼矩陣，并且串?dāng)_信道是下游串?dāng)_信道。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣是對角矩陣，與活動(dòng)通信線路的一部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目小于1，并且與多個(gè)活動(dòng)通信線路的剩余部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目等于1。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，該方法包括約束與活動(dòng)通信線路的部分相對應(yīng)的功率。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，該方法包括通過迭代地更新功率控制矩陣的對角條目來確定功率控制矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣的對角條目的迭代更新包括：確定服從閾值的初始補(bǔ)償矩陣。對于迭代更新的每次迭代，對角條目的迭代更新包括基于對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣來確定誤差矩陣，對于對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣的每一行確定行功率，基于每個(gè)確定的行功率來確定功率控制矩陣的對角條目，以及基于所確定的功率控制矩陣來更新對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣，所更新的補(bǔ)償矩陣在迭代更新中被用作下一次迭代的補(bǔ)償矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，該方法包括確定功率控制矩陣，使得功率控制矩陣和串?dāng)_信道的乘積的強(qiáng)度的度量小于閾值，其中向量化矩陣是后編碼矩陣，并且串?dāng)_信道是上游串?dāng)_信道。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣是對角矩陣，與多個(gè)活動(dòng)通信線路的一部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目小于1，并且與多個(gè)活動(dòng)通信線路的剩余部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目等于1。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，該方法包括約束與活動(dòng)通信線路的部分相對應(yīng)的功率。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，設(shè)備包括處理器，該處理器被配置為：獲得串?dāng)_信道和信道矩陣并且確定功率控制矩陣，功率控制矩陣用于調(diào)節(jié)與多個(gè)活動(dòng)通信線路相對應(yīng)的功率。處理器還被配置為：基于將功率控制矩陣應(yīng)用于串?dāng)_信道來確定向量化矩陣，并且使用向量化矩陣來生成經(jīng)向量化的信號，用于在多個(gè)遠(yuǎn)程收發(fā)器與設(shè)備之間在該多個(gè)活動(dòng)通信線路上的數(shù)據(jù)的通信。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，信道矩陣是非對角主導(dǎo)矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，向量化矩陣是對角主導(dǎo)矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：確定功率控制矩陣，使得功率控制矩陣和串?dāng)_信道的乘積的強(qiáng)度的測量小于閾值，其中向量化矩陣是預(yù)編碼矩陣，并且串?dāng)_信道是下游串?dāng)_信道。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣是對角矩陣，與活動(dòng)通信線路的一部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目小于1，并且與活動(dòng)通信線路的剩余部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目等于1。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：約束與活動(dòng)通信線路的部分相對應(yīng)的功率。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：通過迭代地更新功率控制矩陣的對角條目來確定功率控制矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：通過確定服從閾值的初始補(bǔ)償矩陣來迭代地更新功率控制矩陣的對角條目。對于迭代更新的每次迭代，處理器被配置為基于對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣來確定誤差矩陣，針對對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣的每一行確定行功率，基于每個(gè)確定的行功率來確定功率控制矩陣的對角條目，并且基于所確定的功率控制矩陣來更新對應(yīng)的補(bǔ)償矩陣，經(jīng)更新的補(bǔ)償矩陣在迭代更新中被用作下一次迭代的補(bǔ)償矩陣。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：確定功率控制矩陣，使得功率控制矩陣和串?dāng)_信道的乘積的測量小于閾值，其中向量化矩陣是后編碼矩陣，并且串?dāng)_信道是上游串?dāng)_信道。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣是對角矩陣，與多個(gè)活動(dòng)通信線路的一部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目小于1，并且與多個(gè)活動(dòng)通信線路的剩余部分相對應(yīng)的對角矩陣的條目等于1。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，處理器被配置為：約束與活動(dòng)通信線路的部分相對應(yīng)的功率。

附圖說明

從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述中將更清楚地理解示例實(shí)施例。圖1-5表示本文所述的非限制性示例實(shí)施例。

圖1示出了根據(jù)示例實(shí)施例的通信系統(tǒng)；

圖2示出了根據(jù)示例實(shí)施例的包括預(yù)編碼器的控制器；

圖3描述了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的用于確定功率控制矩陣的過程；

圖4描述根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的用于功率控制矩陣的直接確定的過程；并且

圖5描述根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的使用迭代更新算法來確定功率控制矩陣的過程。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述各種示例實(shí)施例，在附圖中示出了一些示例實(shí)施例。

因此，雖然示例實(shí)施例能夠進(jìn)行各種修改和替代形式，但是其實(shí)施例通過示例的方式在附圖中示出，并且將在本文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并不旨在將示例實(shí)施例限制于所公開的特定形式，而是相反，示例實(shí)施例將覆蓋落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代方案。在整個(gè)附圖的描述中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管本文可以使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元素與另一個(gè)元素區(qū)分開。例如，在不脫離示例實(shí)施例的范圍的情況下，第一元件可以被稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以被稱為第一元件。如本文所用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。

應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，其可以直接連接或耦合到另一元件，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時(shí)，不存在中間元件。用于描述元件之間關(guān)系的其他詞語應(yīng)當(dāng)以類似的方式來解釋(例如，“在…之間”與“直接在…之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。

本文使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而不旨在限制示例實(shí)施例。如本文所用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。將進(jìn)一步理解，術(shù)語“包括”、“包括”、和/或“包含”，在本文中使用時(shí)，指定所述特征、整件、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整件、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。

還應(yīng)當(dāng)注意，在一些替代實(shí)現(xiàn)中，所標(biāo)注的功能/動(dòng)作可以不按圖中所示的順序進(jìn)行。例如，取決于所涉及的功能/動(dòng)作，連續(xù)示出的兩個(gè)附圖實(shí)際上可以基本上同時(shí)執(zhí)行，或者有時(shí)可以以相反的順序執(zhí)行。

除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。還將進(jìn)一步理解，例如在通常使用的字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)被解釋為具有與其在相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，并且將不以理想化或過度正式的意義來解釋，除非明確如此定義。

示例實(shí)施例和對應(yīng)的詳細(xì)描述的部分以軟件或算法和對計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)位的操作的符號表示來呈現(xiàn)。這些描述和表示是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員借以有效地將其工作的實(shí)質(zhì)傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的描述和表示。算法，如該術(shù)語在本文所使用的以及如其通常被使用的，被認(rèn)為是導(dǎo)致期望結(jié)果的自相一致的步驟序列。這些步驟是需要物理量的物理操作的步驟。通常，雖然不一定，這些量采取能夠被存儲(chǔ)、傳送、組合、比較和以其他方式操縱的光、電或磁信號的形式。已經(jīng)證明有時(shí)，主要是出于普遍使用的原因，將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、項(xiàng)、數(shù)字等是方便的。

在下面的描述中，將參考動(dòng)作和操作的符號表示(例如，以流程圖的形式)來描述示意性實(shí)施例，操作可被實(shí)現(xiàn)為包括例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的程序模塊或功能處理，其執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型，并且可以使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)元件或控制節(jié)點(diǎn)處的現(xiàn)有硬件來實(shí)現(xiàn)。這樣的現(xiàn)有硬件可以包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(cpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)計(jì)算機(jī)等。

除非另有說明，或者從討論中顯而易見的是，諸如“處理”或“計(jì)算”或“估算”或“確定”或“顯示”等術(shù)語指代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過程，其將表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理、電子量的數(shù)據(jù)操縱和變換為類似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其他此類信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。

還要注意，示例實(shí)施例的軟件實(shí)現(xiàn)的方面通常被編碼在某種形式的有形(或記錄)存儲(chǔ)介質(zhì)上。有形存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁性的(例如，軟盤或硬盤驅(qū)動(dòng)器)或光學(xué)(例如，光盤只讀存儲(chǔ)器或“cdrom”)的，并且可以是只讀或隨機(jī)訪問的。示例實(shí)施例不受任何給定實(shí)現(xiàn)的這些方面的限制。

圖1示出了根據(jù)示例實(shí)施例的通信系統(tǒng)。如圖1所示，系統(tǒng)500包括分配點(diǎn)或接入節(jié)點(diǎn)100以及客戶駐地設(shè)備(cpe)200-1至200-m，其中m可以是大于1的整數(shù)。

接入節(jié)點(diǎn)100可以在運(yùn)營商的控制之下。接入節(jié)點(diǎn)100包括被配置為與網(wǎng)絡(luò)處理器(np)120進(jìn)行通信的光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)115。眾所周知，onu115通過光纖光信道向位于中心局中的光線路終端(olt)提供高帶寬數(shù)據(jù)連接。onu115將所接收的下游數(shù)據(jù)幀或分組傳遞到np120，np120然后確定幀或分組的目的地，并相應(yīng)地將它們轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)慕涌?例如dsl、adsl、vdsl、vdsl2等接口)。類似地，在上游方向，np120將幀或分組從接口轉(zhuǎn)發(fā)到onu115。

np120向處理設(shè)備125-1至125-m提供信號。處理設(shè)備125被配置用于點(diǎn)對點(diǎn)通信。

接入節(jié)點(diǎn)100還包括控制器130。控制器130被配置為從處理設(shè)備125接收統(tǒng)稱為信號向量的信號數(shù)據(jù)。信號數(shù)據(jù)可以包括旨在由cpe200中的對應(yīng)處理設(shè)備260-1至260-m接收的信號值。在下游方向上，控制器130還被配置為對信號向量進(jìn)行預(yù)編碼，并且將所得到的數(shù)據(jù)返回給處理設(shè)備125以便傳輸?shù)絚pe200。然后，處理設(shè)備125經(jīng)由相應(yīng)的模擬前端(afe)135-1至135-m在相應(yīng)線路300上發(fā)送預(yù)編碼的信號數(shù)據(jù)。

在上游方向上，處理設(shè)備125從afe135接收受串?dāng)_污染的信號。控制器130從處理設(shè)備125接收受串?dāng)_污染的信號(統(tǒng)稱為接收信號向量)，對所接收的信號向量進(jìn)行后編碼，并且向處理設(shè)備125提供經(jīng)后補(bǔ)償?shù)男盘枖?shù)據(jù)。處理設(shè)備125然后繼續(xù)處理信號數(shù)據(jù)以解調(diào)針對的上游信息。

通常，處理設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)將是頻域采樣，但是替代地也例如可以將數(shù)據(jù)表示為時(shí)域樣本。

如上所述，控制器130與處理設(shè)備125通信。替代地，控制器130可以在處理設(shè)備125和afe135-1至135-m之間。因此，控制器130的位置不限于圖1所示的位置。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，接入節(jié)點(diǎn)100可以包括存儲(chǔ)器140或多個(gè)存儲(chǔ)器。np120、控制器130和/或處理設(shè)備125執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器140上的程序和/或程序模塊，以執(zhí)行它們各自的功能和接入節(jié)點(diǎn)100的功能。存儲(chǔ)器可以在np120、控制器130和/或處理設(shè)備125的外部和/或內(nèi)部。為了簡化說明的目的，僅示出了與控制器130相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器140。

如上所述，處理設(shè)備125中的每一個(gè)可以通過相關(guān)聯(lián)的afe135通過通信線路300與cpe200中的相應(yīng)一個(gè)通信。線路300(也稱為鏈路)可以是電話線路(例如，雙絞線對)，并且cpe200-1至200-m可以是調(diào)制解調(diào)器或根據(jù)用于通過電話線發(fā)送數(shù)據(jù)的通信標(biāo)準(zhǔn)來操作的其他接口設(shè)備。cpe200-1至200-m可以位于各種客戶駐地中。cpe200-1至200-m中的每一個(gè)包括afe255-1至255-m以及相應(yīng)的處理設(shè)備260-1至260-m。afe255中的每一個(gè)可以與afe135相同或基本相同。

圖2示出了根據(jù)示例實(shí)施例的包括預(yù)編碼器的控制器130。雖然圖2被描述為預(yù)編碼器，但是應(yīng)當(dāng)理解，相同的結(jié)構(gòu)適用于后編碼器?？刂破?30具有與處理設(shè)備125-1至125-m中的每個(gè)的通信接口270。進(jìn)入(incoming)通信接口270從處理設(shè)備125-1至125-m接收數(shù)據(jù)和控制信號。進(jìn)入通信接口270將符號數(shù)據(jù)x從要被預(yù)編碼的相應(yīng)處理設(shè)備125-1至125-m轉(zhuǎn)發(fā)到子集選擇器275。

處理設(shè)備125-1至125-m可以維護(hù)包含要在m線路中的每一線路上發(fā)送的信息的分組的單獨(dú)隊(duì)列。在任何時(shí)間點(diǎn)，一些隊(duì)列可能有等待發(fā)送的分組，而其他隊(duì)列為空。

活動(dòng)線路可能有也可能沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)。沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的活動(dòng)線路稱為空閑線路。在向量化系統(tǒng)中，所有活動(dòng)的空閑線路發(fā)送由預(yù)編碼器285生成的補(bǔ)償信號，而不管它們是否具有要發(fā)送的數(shù)據(jù)。進(jìn)入通信接口270指定用于傳輸?shù)幕顒?dòng)線路。

子集選擇器275接收信號x?；谛盘杧，子集選擇器275確定多個(gè)信號值xs(符號)。多個(gè)信號值xs是通過從與活動(dòng)線路相對應(yīng)的x中取符號而獲得的向量。

雖然圖2示出了子集選擇器275，但是應(yīng)當(dāng)理解，示例實(shí)施例不限于此，并且包括沒有子集選擇器的系統(tǒng)。例如，在某些系統(tǒng)中，如果沒有要發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)填充虛擬(dummy)數(shù)據(jù)。在這樣的系統(tǒng)中，所有線路始終處于活動(dòng)狀態(tài)，并且沒有子集選擇器。

子集選擇器275將符號數(shù)據(jù)xs轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)編碼器285。

進(jìn)入通信接口270還將諸如串?dāng)_特性的接收機(jī)反饋轉(zhuǎn)發(fā)到子集選擇器275以及向量控制實(shí)體(vce)280。

串?dāng)_特性可以是由接收機(jī)收集的誤差反饋樣本或dft輸出樣本(然后樣本通過相關(guān)等被處理以得出串?dāng)_系數(shù)的估計(jì))。替代地，串?dāng)_特性可以是在其他地方計(jì)算的串?dāng)_系數(shù)的估計(jì)，然后被轉(zhuǎn)發(fā)到vce280。另外，串?dāng)_特性可以是其他形式的反饋(例如受串?dāng)_影響的snr測量)，并且可以用于學(xué)習(xí)關(guān)于串?dāng)_的一些東西。

預(yù)編碼器285將從vce280接收的系數(shù)應(yīng)用于從子集選擇器275所接收的符號數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)符號ys(預(yù)編碼數(shù)據(jù))，經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)符號ys被轉(zhuǎn)發(fā)到流出(outgoing)通信接口290。流出通信接口290將經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)符號發(fā)送到處理設(shè)備125-1至125-m。此外，進(jìn)入通信接口270周期性地接收接收機(jī)反饋數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到vce280。

在圖2中，進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285和流出通信接口290可以被認(rèn)為是數(shù)據(jù)路徑元素，而向量化控制實(shí)體280可以被認(rèn)為是控制路徑元素，其指示數(shù)據(jù)路徑元素該怎么做。

進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285、流出通信接口290和向量控制實(shí)體280中的每一個(gè)可以例如在硬件、被配置為執(zhí)行軟件的處理器、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285、流出通信接口290和向量控制實(shí)體280中的至少一個(gè)是硬件時(shí)，這種現(xiàn)有硬件可以包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(cpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)計(jì)算機(jī)等被配置為專用機(jī)器以執(zhí)行進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285、流出通信接口290和向量控制實(shí)體280中的至少一個(gè)的功能。cpu、dsp、asic和fpga通?？梢员环Q為處理器和/或微處理器。

在進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285、流出通信接口290和向量控制實(shí)體280中的至少一個(gè)是執(zhí)行軟件的處理器的情況下，處理器被配置為專用機(jī)器用以執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器140)中的軟件，以執(zhí)行進(jìn)入通信接口270、子集選擇器275、預(yù)編碼器285、流出通信接口290和向量控制實(shí)體280中的至少一個(gè)的功能。在這樣的實(shí)施例中，處理器可以包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(cpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)計(jì)算機(jī)。

在背景技術(shù)部分討論的上述預(yù)編碼控制機(jī)制的性能對于經(jīng)歷高串?dāng)_水平的信道和/或在使用高于特定頻率(例如高于17mhz)的頻率的系統(tǒng)中可能惡化，因?yàn)樵谶@樣的系統(tǒng)中，串?dāng)_信道矩陣可能不再是對角主導(dǎo)的信道矩陣。例如，vdsl2系統(tǒng)中的通信線路在通信線路的物理特性可能改變(例如由于銅纜的溫度變化)和/或頻繁地接合和離開單獨(dú)通信線路的事件的情況下可能經(jīng)歷高串?dāng)_。此外，直接的對角化預(yù)編碼器(例如，背景技術(shù)部分和下面的等式(4b)中討論的預(yù)編碼控制機(jī)制)的使用也可能導(dǎo)致在高串?dāng)_水平處的功率譜密度(psd)約束的違反。

現(xiàn)有的解決方案包括縮減(scaledown)或削減(clip)預(yù)編碼系數(shù)，以便于實(shí)施psd約束。然而，縮減預(yù)編碼矩陣的一行或削減預(yù)編碼矩陣的相對較大的值將不利地影響所有通信線路的性能。

增益縮放是另一個(gè)現(xiàn)有的解決方案。根據(jù)增益縮放，將功率控制矩陣λ應(yīng)用于(i+g)的逆，以產(chǎn)生預(yù)編碼矩陣c(即，c＝(i+g)^-1λ，其中i是單位矩陣，并且g作為串?dāng)_信道矩陣)。這樣做理論上可以實(shí)現(xiàn)串?dāng)_干擾的完全消除。然而，當(dāng)串?dāng)_信道矩陣g是非對角主導(dǎo)時(shí)，則所得到的預(yù)編碼矩陣c也將是非對角主導(dǎo)的，這會(huì)導(dǎo)致當(dāng)通過迭代過程來改善預(yù)編碼矩陣或跟蹤信道中的變化時(shí)系統(tǒng)的慢收斂。另外，由于通信線路之一的用戶經(jīng)歷的端到端信道增益受功率控制矩陣的影響，功率控制矩陣中的一些變化(例如，大的變化)應(yīng)當(dāng)與接收機(jī)協(xié)調(diào)，以避免誤差。在g.fast系統(tǒng)中，提供了一種被稱為發(fā)射機(jī)發(fā)起的增益自適應(yīng)的機(jī)制。但是在沒有發(fā)射機(jī)發(fā)起的增益自適應(yīng)機(jī)制的系統(tǒng)(諸如vdsl或vdsl2系統(tǒng))中，增益縮放必須是靜態(tài)的或者替代地緩慢地自適應(yīng)，這指示在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施psd約束將是困難的。

因此，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于解決具有高串?dāng)_水平和/或可以在較高頻率(例如高于17mhz)處操作的系統(tǒng)的經(jīng)修改的預(yù)編碼控制機(jī)制。

接下來，引入一系列符號，其將用于描述本申請的示例實(shí)施例。

h是信道矩陣，信道矩陣的確定可以取決于串?dāng)_信道矩陣g和直接信道增益矩陣d。串?dāng)_信道矩陣g的系數(shù)表示每條通信線路(例如，線路300，如圖1所示)經(jīng)歷的串?dāng)_水平。i是單位矩陣，其中1為對角條目，而單位矩陣i的所有其他條目均為零。下標(biāo)u和d分別表示上游和下游信道/操作。

因此，上游和下游信道矩陣可以分別由下面所示的等式(1)和(2)表示，

hu＝(i+gu)du(1)

hd＝dd(i+gd)(2)

應(yīng)當(dāng)理解，上游和下游信道是多輸入多輸出(mimo信道)。

在一個(gè)示例實(shí)施例中并且為了消除串?dāng)_和噪聲，控制器130可以確定向量化矩陣c。對于下游操作，向量化矩陣c可以被稱為預(yù)編碼矩陣cd。對于上游操作，向量化矩陣c可以被稱為后編碼矩陣cu?？刂破?30可以基于串?dāng)_信道的估計(jì)和激活/去激活事件來確定預(yù)編碼矩陣cd和后編碼矩陣cu。此外，控制器130可以周期性地和/或動(dòng)態(tài)地確定預(yù)編碼矩陣cd和后編碼矩陣cu。

理想地，控制器130根據(jù)下面所示的等式(3a)確定后編碼矩陣cu。理想地，控制器130根據(jù)下面所示的等式(4a)來確定預(yù)編碼矩陣。上游和下游的補(bǔ)償矩陣ω分別在下面的等式(3a)和(4a)中定義。

cu–i＝ωu(3a)

cd–i＝ωd(4a)

其中cd是預(yù)編碼器，cu是后編碼器。等式(3a)和(4a)分別表示后編碼和預(yù)編碼矩陣的一般形式。

后編碼矩陣和預(yù)編碼矩陣的特定選擇分別示于下面的等式(3b)和(4b)中。

cu＝(i+gu)^-1(3b)

cd＝(i+gd)^-1(4b)

如果如上述等式(3b)和(4b)所示的后編碼矩陣cu或預(yù)編碼矩陣cd是歸一化信道矩陣(i+gu)和(i+gd)中的相應(yīng)一個(gè)的逆，則當(dāng)所得到的后編碼矩陣cu或預(yù)編碼矩陣cd應(yīng)用于歸一化信道矩陣(i+gu)和(i+gd)中的該相應(yīng)一個(gè)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)單位矩陣i，這指示所有的串?dāng)_和噪聲被消除。這由以下分別針對上游信道和下游信道的數(shù)學(xué)關(guān)系(5)和(6)示出。

ru＝cu(i+gu)(5)

rd＝(i+gd)cd(6)

在vdsl系統(tǒng)中，預(yù)編碼和后編碼矩陣cd和cu可由控制器130直接確定或使用以下形式的反饋控制來確定：

其中n表示反饋控制回路中的迭代次數(shù)，是當(dāng)前誤差矩陣的估計(jì)，a[n]是具有在0和1之間的權(quán)重的對角噪聲減小矩陣。e是誤差矩陣(也可能是被稱為殘余串?dāng)_矩陣)，其在一個(gè)示例實(shí)施例中可以表示為：

e＝r-i(8)

用等式(5)或(6)代替等式(8)中的r，分別產(chǎn)生上游信道和下游信道的殘余串?dāng)_矩陣，如下面的等式(9)和(10)所示。

eu＝gu+ωu+ωugu(9)

ed＝gd+ωd+gdωd(10)

從現(xiàn)在開始，為了便于描述，將關(guān)于下游信道/操作來描述示例實(shí)施例，并且將省略用于下游和上游信道的下標(biāo)符號。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可以容易地將示例實(shí)施例修改并應(yīng)用于上游信道。

在上述等式(10)中，當(dāng)g小時(shí)(即，當(dāng)g的所有特征值在幅度上小于1并且g是對角主導(dǎo)的時(shí))，由式(7)定義的預(yù)編碼矩陣的序列可以收斂到期望的預(yù)編碼矩陣c(例如，c＝(i+g)^-1)，如上所述。此外，通信線路300中的一個(gè)或多個(gè)可以具有與其相關(guān)聯(lián)的psd約束。據(jù)此，當(dāng)g小時(shí)，可以實(shí)施通信線路中的一個(gè)或多個(gè)的psd約束。然而，當(dāng)g太大時(shí)(例如，當(dāng)g是非對角主導(dǎo)的時(shí)，這指示具有高串?dāng)_的dsl系統(tǒng))時(shí)，使用等式(7)，預(yù)編碼矩陣序列到預(yù)編碼矩陣c＝(i+g)^-1的收斂不能被保證，并且另外psd約束可能不會(huì)被適當(dāng)?shù)乇粚?shí)施。

為了保證預(yù)編碼矩陣的收斂和psd約束的實(shí)施，在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣可以由控制器130確定并由控制器130使用。具體而言，代替將c設(shè)計(jì)為c＝(i+g)^-1，預(yù)編碼矩陣c可以由控制器130獲得，如下：

c＝(i+ω)＝(i+λg)^-1(11)

其中λ是功率控制矩陣。在一個(gè)示例實(shí)施例中，λ是具有等于或大于0且等于或小于1的對角條目的對角矩陣。λ的條目可以被稱為功率控制參數(shù)，而泄漏矩陣i-λ的條目是泄漏的參數(shù)。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制參數(shù)可以由控制器130確定，以確保乘積λg小，使得乘積λg的特征值在幅度上小于1。因此，所確定的功率控制矩陣λ實(shí)現(xiàn)了預(yù)編碼矩陣的收斂以及psd約束的實(shí)施。

在下文中，將描述用于確定功率控制矩陣λ的示例實(shí)施例。圖3描述了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的用于確定功率控制矩陣的過程。作為提醒，參考下游信道描述了圖3的過程。然而，圖3的所描述的過程可以被修改并且也可以應(yīng)用于上游信道。

在s300，控制器130確定下游串?dāng)_矩陣g和下游信道矩陣h。如上所述，可以獲得下游串?dāng)_信道矩陣g。如上所述，可以使用等式(2)獲得下游信道矩陣h。

在s305，控制器130確定功率控制矩陣λ。功率控制矩陣λ可以以幾種方式之一確定。在一個(gè)示例實(shí)施例中，可以直接從下游串?dāng)_信道矩陣g確定功率控制矩陣。將參考下面的圖4描述功率控制矩陣的直接確定。在另一個(gè)示例實(shí)施例中，功率控制矩陣λ的參數(shù)可以基于等式(7)的修改版本使用用于預(yù)編碼矩陣的迭代更新算法來確定，如下面將描述的。將參考以下圖5來描述基于迭代更新算法的功率控制矩陣λ的參數(shù)的確定。

一旦在s305處確定了功率控制矩陣，則在s310處，控制器130確定向量化矩陣，其在下游操作中與預(yù)編碼矩陣相同。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130根據(jù)等式(11)通過將所確定的功率控制矩陣λ應(yīng)用于下游串?dāng)_信道g來確定預(yù)編碼矩陣。

此后，在s315處，控制器130將所得到的預(yù)編碼矩陣應(yīng)用于下游信道矩陣h。然后，得到的矩陣r用于在圖1所示的分配中心110和多個(gè)cpe1501至150n之間在多個(gè)活動(dòng)通信線路上傳送數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在將描述在s305處的功率控制矩陣的直接確定。圖4描述了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的用于功率控制矩陣λ的直接確定的過程。

在s401，控制器130獲得閾值β。在一個(gè)示例實(shí)施例中，β可以是基于經(jīng)驗(yàn)研究確定的設(shè)計(jì)參數(shù)。閾值β可以由系統(tǒng)的操作者來選擇。閾值β越小，系統(tǒng)將越快收斂到最終解決方案(例如在加入或離開操作之后)。一旦系統(tǒng)收斂到最終解決方案，閾值β的較大值可能導(dǎo)致具有更好性能的預(yù)編碼器。因此，在一個(gè)示例實(shí)施例中，閾值β可以由控制器130基于收斂速度與預(yù)編碼器的性能的質(zhì)量之間的折衷來獲得。

在s403中，控制器130將變量k初始化為1。變量k表示功率控制矩陣λ的行的索引，并且在1和通信線路300的最大數(shù)量(如圖1所示的m)之間。

在s406中，控制器130檢查在s300處獲得的下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行，如參考圖3所描述的。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130確定下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行是否為自然小(例如，|gkj|對j的求和小于β)。

如果在s406中，控制器130確定下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行自然小，則在s411，控制器130將λk＝1指派給功率控制矩陣λ的第k個(gè)對角功率控制參數(shù)。

如果在s406中，控制器130確定下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行不是自然小，則在s416處，控制器130將小于1的值指派給λk。對于λk的小于1的值導(dǎo)致針對第k個(gè)受害線路的串?dāng)_通過(1-λk)的因子被抑制。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，對于非自然小的下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行，控制器130將λk確定為β其中β是在s401處獲得的以上定義的閾值，并且是對于下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行的絕對行總和的逆。

總之，控制器130可以根據(jù)以下表達(dá)式確定λ的功率控制參數(shù)：

此后，在s421處，在檢查下游串?dāng)_信道矩陣g的第k行之后，控制器130確定是否檢查/分析了串?dāng)_信道矩陣g的所有行。如果在s421處，控制器130確定沒有檢查/分析串?dāng)_信道矩陣g的所有行，則處理進(jìn)行到s423，其中變量k增加1，然后該處理返回到s406，并且控制器130重復(fù)s406至s421，直到下游串?dāng)_信道矩陣g的所有行被檢查/分析。

如果在s421，控制器130確定已經(jīng)檢查/分析了下游串?dāng)_信道矩陣g的所有行，則在確定了功率控制矩陣λ的情況下，處理在s426處返回s305。

在圖4的示例實(shí)施例中，控制器130確定功率控制矩陣λ具有以下特性。首先，功率控制矩陣λ被確定為使得功率控制矩陣λ和下游串?dāng)_信道矩陣g的乘積的強(qiáng)度(例如，范數(shù))的測量小于閾值β。這種強(qiáng)度的測量可以是譜半徑ρ(λg)的上限的測量，在這種情況下，所選擇的矩陣使得ρ(λg)小于β。確定功率控制矩陣λ，使得ρ(λg)將小于β，確保收斂補(bǔ)償矩陣ω小，并且因此預(yù)編碼矩陣c快速收斂。換句話說，預(yù)編碼矩陣c收斂于等式(11)的右側(cè)的表達(dá)式(當(dāng)?shù)貞?yīng)用下面提供的等式(20)或(21))時(shí)?？焖傩耘c預(yù)編碼矩陣c足夠地(在閾值內(nèi))接近滿足等式(11)之前所需的迭代次數(shù)有關(guān)。預(yù)編碼矩陣c和理想預(yù)編碼矩陣之間的“距離”基本上遵循幾何級數(shù)，與n次迭代之后的βⁿ成比例。因此，選擇較小的β會(huì)使收斂更快。然而，較小的β使用較小的功率控制矩陣λ，這使得等式(11)更遠(yuǎn)離理想等式(4b)。

如果功率控制矩陣λ不是單位矩陣，則可能不能實(shí)現(xiàn)完全消除串?dāng)_的目的，因?yàn)轭A(yù)編碼矩陣cd可能不再具有等式(4)中表示的理想形式。對于非單位的λ，存在殘余串?dāng)_矩陣e，其可以表示為：

e＝(i+g)c-i＝(i+λg)c+(i-λ)gc-i＝(i-λ)g(i+λg)^-1(13)

假設(shè)預(yù)編碼矩陣已經(jīng)收斂到c＝(i+λg)^-1。

等式(13)中最后一個(gè)表達(dá)式的左側(cè)的主要項(xiàng)(i-λ)指示可以逐行地(即，逐受害者線路地)控制殘余干擾，其中每個(gè)受害者線路可以是多個(gè)通信線路(例如，圖1中的線路300)中的經(jīng)歷由通信線路中剩余的一些引起的串?dāng)_的任意一個(gè)。具體地，對于具有λk＝1的任何受害線路k，誤差矩陣e的對應(yīng)行收斂到零。然而，對于具有λk<1的任何受害線k，誤差矩陣e的對應(yīng)行可能不會(huì)收斂到零，這意味著線路將被部分地保護(hù)，并且串?dāng)_將被部分地抑制(例如，由因子(1-λk))。對于給定的下游串?dāng)_信道矩陣g，諸如在s300處獲得的，可以通過確保每行小而使得λg的范數(shù)小。

雖然參考下游信道/操作描述了圖4的方法，但是所描述的方法也可以被修改并應(yīng)用于上游信道/操作。

確定上游信道上的功率控制矩陣和隨后的后編碼矩陣的過程與上面參考圖4所描述的對于下游信道的過程相似。

例如，后編碼矩陣cu可以由控制器130獲得，如下：

cu＝(i+ω)＝(i+gλ)^-1(14)

其中在等式(14)中，當(dāng)與用于下游信道的等式(11)相比時(shí)，功率控制矩陣λ出現(xiàn)在上游串?dāng)_信道矩陣gu的右側(cè)，而不是左側(cè)。

此外，用于上游信道的等式(12)的等價(jià)式如下：

其中在等式(15)中，當(dāng)與等式(12)相比時(shí)，交換索引k和j，以確保上游串?dāng)_信道矩陣gu與功率控制矩陣λ的乘積(guλ)的絕對列和低于閾值β。

因此，用于上游信道的誤差矩陣的等式(13)的等價(jià)式為：

e＝c(i+g)-i＝(i+gλ)^-1[(i+gλ)+g(i-λ)]-i＝(i+gλ)^-1g(i-λ)(16)

其中矩陣c和g分別代表后編碼矩陣cu和上游串?dāng)_信道矩陣gu。

在等式(16)中，因?yàn)槿缭诘仁?13)中的情況一樣，項(xiàng)(i-λ)在右側(cè)而不是左側(cè)，所以功率控制參數(shù)直接控制不同干擾源(例如，在受害線路上引起串?dāng)_干擾的通信線路)的影響。例如，如果λk＝1，則所有其他線路上的第k條通信線路的串?dāng)_被完全消除，而如果λk<1，則來自第k條通信線路的串?dāng)_可能會(huì)影響所有線路。

因此，也實(shí)現(xiàn)了跟蹤更新的快速收斂和/或?qū)ι嫌涡诺乐械墓β士刂茀?shù)的大小的控制。

作為上述功率控制矩陣λ的直接確定的替代方案，可以實(shí)施迭代更新算法以不斷地更新功率控制矩陣λ的功率控制參數(shù)。

圖5描述根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的使用迭代更新算法來確定功率控制矩陣的過程。作為提醒，參考下游信道來描述圖5的過程。

在s502處，控制器130將變量n初始化為0以及初始化對于n＝0的補(bǔ)償矩陣ω[n]，其中n指示迭代更新算法在確定功率控制矩陣并更新預(yù)編碼器285所利用的預(yù)編碼矩陣c中的迭代步驟。換句話說，圖5示出了控制器130作為更新預(yù)編碼器285所利用的預(yù)編碼矩陣c的一部分而修改功率控制參數(shù)的示例實(shí)施例。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130確定ω[0]，使得所有通信線路300的功率約束被滿足。控制器130通過確定ω[0]使得rk(ω[0])≤β²來實(shí)施功率約束，其中k是在0和ω[0]的最大行數(shù)之間的變量(例如，ω[0]的最大行數(shù)可以對應(yīng)于通信線路300的最大數(shù)量，其在圖1中等于m)。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，rk被定義為由以下公式給出的行求和運(yùn)算符：

rk(b)＝∑j|bkj|²(17)

其中變量b可以用ω的特定迭代(例如，ω[0])代替。此外，j是從1增加到ω[0]的最大列數(shù)的變量(例如，ω[0]的最大列數(shù)可以對應(yīng)于通信線路的最大數(shù)量，其在圖1中等于m，假定g為方陣)。

在s507，并且在功率控制矩陣λ的迭代更新的每次迭代期間，控制器130確定殘余串?dāng)_矩陣e[n](例如，對于n＝0的e[n])的估計(jì)，其可以表示為在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130使用任何已知的方法，基于發(fā)送探測信號、收集誤差反饋和處理誤差反饋來確定殘余串?dāng)_矩陣的估計(jì)

在s512，控制器130針對ω矩陣的每一行k確定經(jīng)調(diào)整的行功率。在一個(gè)示例實(shí)施例中，第k行的經(jīng)調(diào)整的行功率可以表示為：

其中k＝1，...，m(其中m是通信線路的最大數(shù)量)。

在s517，控制器130確定功率控制矩陣λ的第k個(gè)參數(shù)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130根據(jù)以下表達(dá)式確定功率控制矩陣的第k個(gè)參數(shù)：

λk[n]＝min(1,βθk^-1/2)(19)

在s522中，控制器130使用在s517處確定的功率控制參數(shù)來更新用于下一次迭代的補(bǔ)償矩陣ω。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器130根據(jù)以下表達(dá)式來更新補(bǔ)償矩陣：

等式(20)可以重寫為：

其中等式(21)示出了在迭代更新的每次迭代期間，ω[n+1]是上次迭代的補(bǔ)償矩陣(例如，ω[n])和第二矩陣的凸組合，上次迭代的補(bǔ)償矩陣(例如，ω[n])和第二矩陣兩者均滿足psd約束，這意味著ω[n+1]滿足psd約束。在s522處，控制器還在確定了補(bǔ)償矩陣ω[n+1]之后，使用等式(4a)來確定預(yù)編碼矩陣cd。

在s527，控制器130確定在s507處確定的殘余矩陣的估計(jì)是否已經(jīng)收斂。在一個(gè)示例實(shí)施例中，如果對于多個(gè)迭代，殘余矩陣的估計(jì)的值不變或僅經(jīng)歷小的變化，則控制器130確定殘余矩陣的估計(jì)已經(jīng)收斂。

如果控制器130在s527處確定殘余矩陣的估計(jì)未收斂，則在s529處，控制器130將n增加1。之后，該處理返回到s507，并且控制器130重復(fù)s507至s527直到控制器130確定已經(jīng)收斂。此后，在s532處，控制器130結(jié)束迭代。

在上面參考圖5描述的迭代更新的替代示例實(shí)施例中，在迭代更新算法的每次迭代期間，控制器130可以不在s335處確定更新的功率控制參數(shù)。相反，控制器130保留先前確定的功率控制參數(shù)，直到補(bǔ)償功率離開指定范圍。例如，如果功率控制矩陣λ固定為某個(gè)值λ[1]，并且等式(21)被一致地應(yīng)用，則預(yù)編碼矩陣c[n]將會(huì)朝向(i+λ[1]g)^-1收斂，(i+λ[1]g)^-1可能具有太高或太低的行功率。由于預(yù)編碼矩陣c[n]朝向可能具有太高的行功率的(i+λ[1]g)^-1收斂，則隨著n增加，預(yù)編碼矩陣c[n]將具有更高的行功率。此時(shí)，控制器130不使用預(yù)編碼矩陣c[n]，而是將功率控制矩陣更新為如下面的等式(24)所反映的新值。在一個(gè)示例實(shí)施例中，可以基于如下面的等式(23)和(24)所反映的閾值β和參數(shù)ε來確定指定的范圍。

因此，可以修改圖5的s512，使得控制器130基于以下表達(dá)式在迭代更新算法的每次迭代期間確定第k行功率：

此外，圖5的s517可以被修改如下：

如果(1-2ε)²β²λk[n-1]²≤θk≤β²λk[n-1]²,則λk[n]＝λ[n-1](23)

否則,λk[n]＝min(1,(1-ε)βθk^-1/2λ[n-1])(24)

其中ε是指定具有與其相關(guān)聯(lián)的受約束功率的通信線路的目標(biāo)值的范圍的寬度的參數(shù)。換句話說，控制器130不是確定每個(gè)受控行的行總和恰好等于β²，而是確定每行的行總和在(1-2ε)²β²和β²之間。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，可以不使用精確/最佳功率控制參數(shù)，因?yàn)棣薻中的相對小的改變可能不會(huì)轉(zhuǎn)換為通信線路k上的向量化增益的顯著變化。例如，線路k的功率控制參數(shù)將線路k上的向量化增益限制為大約-20*log10(1-λk)。因此，使用λk＝0.0不會(huì)轉(zhuǎn)換為針對第k個(gè)通信線路的向量化增益，而λk＝0.2轉(zhuǎn)換為第k個(gè)通信線路上的僅2db的向量化增益，這意味著第k個(gè)通信線路上的性能對于λk接近0對λk不是很敏感。

雖然上述觀察值對于接近0的λk的值仍然為真，但當(dāng)λk接近1時(shí)，λk的小變化可能轉(zhuǎn)化為向量化增益的大變化。

因此，在一個(gè)示例實(shí)施例中，可以僅使用固定數(shù)量的λk的代表性值(例如λk∈{0,0.25,0.5,0.75,1})。因此，代替等式(23)和(24)，可以修改圖5的s517，使得第k個(gè)功率控制參數(shù)被確定為來自代表性值中的λk的最大值，使得其中λk、θk和β是與以上定義的相同。

盡管已經(jīng)關(guān)于在幾個(gè)實(shí)例中提到的下游信道的操作描述了以上示例實(shí)施例，但是可以容易地修改下游過程并將其應(yīng)用于上游信道操作。在一些示例實(shí)施例中，可以實(shí)施psd約束，用于諸如避免噪聲放大(例如，取決于功率控制參數(shù)的大小，在接收機(jī)側(cè)的后編碼器的輸入處的噪聲在后編碼器輸出被放大)、避免量化誤差或后編碼器的動(dòng)態(tài)范圍引起的問題、以及簡化離開和加入事件時(shí)的計(jì)算要求。

在上游信道中應(yīng)用迭代更新算法的過程與上面參考圖5針對下游信道所描述的相似。

例如，代替行總和運(yùn)算(17)，使用列總和運(yùn)算符，其由下式給出：

ck(b)＝∑j|bjk|²(25)

其中在等式(25)中，使用列的標(biāo)記“c”，而不是等式(17)中針對行的“r”。此外，與等式(17)相比，在等式(25)中索引j和k被互換。

第二，等式(18)被修改為基于等式(25)的列總和運(yùn)算符，而不是等式(17)的行總和運(yùn)算符。因此，上游信道的等式(18)的修改版本由以下等式(26)給出。

第三，下游信道的等式(20)和(21)可以分別由以下用于上游信道的等式(27)和(28)替代。

最后，下游信道的等式(22)可以被修改用于上游信道，如下所示。

在上述示例實(shí)施例中，功率控制矩陣被確定為限制預(yù)編碼器輸出功率(即，實(shí)施通信線路中的每一個(gè)的psd約束)或后編碼器。然而，在替代示例實(shí)施例中，功率控制矩陣被確定不僅用于限制預(yù)編碼器輸出功率，而且還用于限制所謂的消除深度。此外，在一個(gè)示例實(shí)施例中并且在上游信道上，功率控制矩陣被確定為限制后編碼器輸出功率。在替代示例實(shí)施例中和上游信道上，功率控制矩陣被確定為不僅限制后編碼器輸出功率，而且還限制上游信道中的消除深度。

消除深度(cd)是指系統(tǒng)可能降低串?dāng)_干擾的程度。例如，30db的消除深度意味著-10db的原始串?dāng)_可以通過向量化進(jìn)一步降低到-40db(即-10db-30db＝-40db)。消除深度受到應(yīng)用預(yù)編碼系數(shù)的底層硬件的精度以及預(yù)編碼系數(shù)被估計(jì)的準(zhǔn)確度的限制。雖然具有盡可能高的值的抵消深度是理想的，但是在某些情況下，可能期望限制抵消深度用于系統(tǒng)穩(wěn)定性目的。

例如，系統(tǒng)可能會(huì)經(jīng)歷某種外部波動(dòng)噪聲，并且這種外部波動(dòng)噪聲可能在有用信號之下的-40db和-30db之間波動(dòng)。vdsl系統(tǒng)可能不能足夠好地處理波動(dòng)的噪聲，這可能進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，如果消除深度被有意地限制在20db，則與上述的-40db相比，串?dāng)_干擾僅被減小到僅-30db。在這種情況下，在-30db和-40db之間波動(dòng)的外部噪聲可能不會(huì)對vdsl系統(tǒng)的性能產(chǎn)生不利影響。

向量化系統(tǒng)的消除深度可以表示為無向量化情況下所觀測的干擾水平與向量化有效的情況下所觀測的干擾之間的差，以db表示。

在一個(gè)示例實(shí)施例中，對于具有誤差矩陣e的系統(tǒng)，由第k個(gè)通信線路經(jīng)歷的干擾等級由下式給出：

其中wk表示第k個(gè)通信線路所經(jīng)歷的干擾等級。在等式(30)中，假設(shè)所有通信線路具有相等的發(fā)射功率。

對于非向量化系統(tǒng)(即，其中所應(yīng)用的預(yù)編碼矩陣是單位矩陣c＝i的系統(tǒng))，誤差矩陣e與下游串?dāng)_信道矩陣g相同。換句話說，非向量化系統(tǒng)的干擾電平由下式給出：

然而，對于其中使用被應(yīng)用了功率控制矩陣λ的預(yù)編碼矩陣c(即，c＝(i+λg)^-1)的向量化系統(tǒng)，向量化系統(tǒng)的誤差矩陣e由下式給出：

因此，向量化系統(tǒng)的干擾由下式給出：

因此，基于上面給出的消除深度的定義，消除深度為：

已經(jīng)關(guān)于下游信道描述了上述消除深度。然而，在上游信道上，與逐受害線路深度消除相反，相同的消除深度可以應(yīng)用于所有受害線路。換句話說，在上游信道上，對于所有受害線路，λk可以被替換為λ，并且因此針對上游信道公式(34)可以被修改，如下面的等式(35)所示。

根據(jù)等式(35)，如果λ＝λi，則所有通信線路在上游信道上經(jīng)歷相同的消除深度。

在上述示例實(shí)施例中，相同的功率控制參數(shù)由控制器130應(yīng)用于預(yù)編碼矩陣cd的一行中的所有元素或后編碼矩陣cu的列中的所有元素。

在替代示例實(shí)施例中，預(yù)編碼矩陣或后編碼矩陣中的每個(gè)系數(shù)可以由控制器130用不同的功率控制參數(shù)來更新。

因此，代之以功率控制參數(shù)的單個(gè)對角功率控制矩陣λ，由控制器130確定m個(gè)不同的功率控制矩陣λ⁽¹⁾,…,λ^(m)。m個(gè)不同的功率控制矩陣的對角元素定義m²個(gè)不同的功率控制參數(shù)。

對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣cd被逐列地定義為：

cdu^(k)＝(i+λ^(k)gd)^-1u^(k)對于每一個(gè)k(36)其中u^(k)是第k個(gè)分量為1的列向量，所有其他元素為零，使得對于任何矩陣b，乘積bu^(k)表示b的第k列。

類似地，在上游方向，后編碼矩陣cu被逐行地定義為：

u^(k)tcu＝u^(k)t(i+guλ^(k))^-1對于每一個(gè)k(37)其中u^(k)t是第k個(gè)分量為1的行向量，所有其他元素為零，使得對于任何矩陣b，乘積u^(k)tb表示b的第k行。

因此，在下游方向，誤差矩陣e的第k列由以下等式(38)給出。

eu^(k)＝(i-λ^(k))g(i+λ^(k)gd)^-1u^(k)(38)

在上游方向，誤差矩陣e的第k行由以下等式(39)給出。

u^(k)e＝u^(k)t(i+guλ^(k))^-1g(i-λ^(k))(39)

在下游方向，控制器130將功率控制參數(shù)λ^(k)jj應(yīng)用于補(bǔ)償矩陣ω的補(bǔ)償系數(shù)ωjk。在上游方向，控制器130將功率控制參數(shù)λ^(k)jj應(yīng)用于補(bǔ)償矩陣ω的補(bǔ)償系數(shù)ωkj。因此，補(bǔ)償矩陣ω的每個(gè)系數(shù)可以由控制器130單獨(dú)控制。

將不同的控制參數(shù)應(yīng)用于預(yù)編碼矩陣或后編碼矩陣的系數(shù)的一個(gè)示例應(yīng)用是將更積極的功率控制方案用于最近發(fā)起會(huì)話的用戶的更快的收斂，并且將較不積極的功率控制方案用于比其他用戶更長地處于活動(dòng)的用戶的更好的性能。將不同的控制參數(shù)應(yīng)用于預(yù)編碼矩陣或后編碼矩陣的系數(shù)的另一示例應(yīng)用可以是：例如在預(yù)編碼矩陣或后編碼矩陣的對角元素被硬連線為單位元素的向量化系統(tǒng)中，使補(bǔ)償矩陣ω的對角元素為零。這可以通過針對每個(gè)k設(shè)置λ^(k)kk＝0來實(shí)現(xiàn)。盡管這導(dǎo)致非零對角誤差項(xiàng)ekk，但是誤差項(xiàng)可以在實(shí)踐中通過接收機(jī)中均衡器系數(shù)的自適應(yīng)來補(bǔ)償。

如此描述了示例實(shí)施例，將明顯的是，這些示例實(shí)施例可以以許多方式變化。這樣的變化不被認(rèn)為是脫離示例實(shí)施例的精神和范圍，并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的所有這樣的修改旨在被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。